Nhiên liệu rắn để khởi động tàu vũ trụ là hỗn hợp ammonium chlotate và aluminium. Những đám khói bụi aluminium oxide được sản sinh cùng với những chất khí trong hỗn hợp là tác nhân đẩy tàu vũ trụ vào không gian. Hỗn hợp rắn khi cháy có phương trình nhiệt hóa học như sau:
10 Al(s) +6 NH4ClO4 (5)→5Al2O3(s) + 3N2 (g) +9H2O (g)
ΔrΗ° (1) = -9338,5 (kJ/mol) (1)
Một loại thuốc nổ rắn khá quen thuộc là hỗn hợp carbon, sulfur và potassium nitrate được biết đến với tên gọi là “ thuốc nổ đen” hay thuốc súng và cũng được sử dụng trong lĩnh cực pháo hoa. Phương trình nhiệt hóa học khi đốt cháy hỗn hợp thuốc nổ đen như sau:
3C(s)+S(s)+2KNO3(s)→K2S(s)+3CO2 (g) +N2(g)
∆rH° (2)=-280(kJ/mol) (2)
Xác định tỉ lệ năng lượng được giải phóng khi đốt cháy cùng một khối lượng hỗn hợp nhiên liệu rắn tên lửa và hỗn hợp thuốc nổ đen. (làm tròn đến hàng phần trăm).
Câu trả lời tốt nhất
Trong 100 gam nhiên liệu rắn có Al (10x mol), NH4ClO4 (6x mol)
—> 27.10x + 117,5.6x = 100 —> x = 4/39
E1 = 9338,5x = 957,8 kJ
Trong 100 gam thuốc nổ có C (3y mol), S (y mol), KNO3 (2y)
—> 12.3y + 32y + 101.2y = 100 —> y = 10/27
E2 = 280y = 103,7 kJ
Với cùng khối lượng thì E1/E2 = 9,24 lần