Phản ứng luyện gang trong lò cao có phương trình như sau: Fe2O3(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g)

Bài 15.6 trang 46 SBT Hóa học 10: Phản ứng luyện gang trong lò cao có phương trình như sau:

Fe₂O₃(s) + CO(g) → Fe(s) + CO₂(g)    (1)

a) Cân bằng phương trình hóa học của phản ứng (1) và tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng với các hệ số cân bằng tương ứng.

b) Từ 1 mol Fe₂O₃ và 1 mol CO, giả sử chỉ xảy ra phản ứng (1) với hiệu suất 100% thì giải phóng một lượng nhiệt là

A. 8,27 kJ.

B. 49,6 kJ.

C. 12,4 kJ.

D. 74,4 kJ.

(Các số liệu cần thiết tra trong Phụ lục 3, SGK Hóa học 10, Cánh Diều.)

Trả lời

) ${\stackrel{+3}{\mathrm{Fe}}}_2{\mathrm{O}}_3\left(\mathrm{s}\right)+\stackrel{+2}{\mathrm{C}}\mathrm{O}\left(\mathrm{g}\right)\to \stackrel{0}{\mathrm{Fe}}\left(\mathrm{s}\right)+\stackrel{+4}{\mathrm{C}}{\mathrm{O}}_2\left(\mathrm{g}\right)$

$\left.\begin{array}{l}2\times \\ 3\times \end{array}\right|\begin{array}{c}\stackrel{+3}{\mathrm{Fe}}+3\mathrm{e}\to \stackrel{0}{\mathrm{Fe}}\\ \stackrel{+2}{\mathrm{C}}\to \stackrel{+4}{\mathrm{C}}+2\mathrm{e}\end{array}$ 

Phương trình hóa học: Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO₂(g)

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng:

$\begin{array}{l}\left(\mathrm{Fe}\right(\mathrm{s}\left)\right)-3\times {\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left(\mathrm{CO}\right(\mathrm{g}\left)\right)-{\mathrm{\Delta }}_{\mathrm{f}}{\mathrm{H}}_{298}^0\left({\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3\right(\mathrm{s}\left)\right)\\ =3\times (-393,5)+2\times 0-3\times (-110,5)-(-824,2)=-24,8\left(\mathrm{kJ}\right).\end{array}$

b) Đáp án đúng là: A

Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO₂(g)

Theo phương trình hóa học ta có CO hết, Fe₂O₃ dư, tính toán theo mol CO.

Từ 1 mol Fe₂O₃ và 1 mol CO, giả sử chỉ xảy ra phản ứng (1) với hiệu suất 100% thì giải phóng một lượng nhiệt là

 $\frac{24,8}{3}=8,27\left(\mathrm{kJ}\right).$

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 10 sách Kết nối tri thức với cuộc sống hay, chi tiết khác

Bài 13: Phản ứng oxi hóa – khử

Bài 14: Phản ứng hóa học và enthalpy

Bài 15: Ý nghĩa và cách tính biến thiên enthalpy phản ứng hóa học

Bài 16: Tốc độ phản ứng hóa học

Bài 17: Nguyên tố và đơn chất halogen

Bài 18: Hydrogen halide và hydrohalic acid