N2O4(l) + 2N2H4(l) → 3N2(g) + 4H2O(g) Biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất được trình bày trong bảng sau

Bài 5.12* trang 24 SBT Hóa học 11: N₂O₄(l) + 2N₂H₄(l) → 3N₂(g) + 4H₂O(g)

Biết enthalpy tạo thành chuẩn của các chất được trình bày trong bảng sau:

a) Tính nhiệt đốt cháy 1 kg hỗn hợp lỏng gồm N₂O₄ và N₂H₄.

b) Tại sao hỗn hợp lỏng (N₂O₄ và N₂H₄) được dùng làm nhiên liệu tên lửa?

Trả lời

$\begin{array}{l}\mathrm{a}){\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_4\left(\mathrm{l}\right)+2{\mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_4\left(\mathrm{l}\right)\to 3{\mathrm{N}}_2\left(\mathrm{g}\right)+4{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\left(\mathrm{g}\right)\\ {\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0=4\times {\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left({\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\right)-\left[{\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\right({\mathrm{N}}_2{\mathrm{O}}_4)+2\times {\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0({\mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_4\left)\right]\\ =4\times (-241,82)-\left[\right(-19,56)+2\times 50,63]=-1048,98\left(\mathrm{kJ}\right)\end{array}$

Trong 1 kg hỗn hợp (tỉ lệ 1 mol N₂O₄ và  2mol N₂H₄), ta có:

${\mathrm{n}}_{\mathrm{hh}}=\frac{1000}{92+2\times 32}=\frac{250}{39}\left(\mathrm{mol}\right)$

Theo phương trình hóa học, nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 mol N₂O₄ và  2 mol N₂H₄ là 1048,98 kJ.

=> Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 1 kg hỗn hợp lỏng gồm N₂O₄ và N₂H₄:

$1048,98\times \frac{250}{39}\approx 6724,23\left(\mathrm{kJ}\right)$

b) Quá trình đốt cháy hỗn hợp lỏng (N₂O₄ và N₂H₄) tỏa nhiệt mạnh và giải phóng một lượng lớn khí nên hợp lỏng (N₂O₄ và N₂H₄) được dùng làm nhiên liệu tên lửa.

Xem thêm các bài giải SBT Hóa học lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 3: Đơn chất nitrogen

Bài 4: Ammonia và một số hợp chất ammonium

Bài 5: Một số hợp chất với oxygen của nitrogen

Bài 6: Sulfur và sulfur dioxide

Bài 7: Sulfuric acid và muối sulfate

Ôn tập chương 2