Calcium oxide (CaO) còn được gọi là vôi sống, phần lớn được dùng làm vật liệu xây dựng. Ngoài ra, nó còn được dùng để làm chất hút ẩm trong công nghiệp, khử chua, tẩy uế,… Có thể sản xuất vôi sống bằng cách nung đá vôi (CaCO3) trong lò nung theo phương trình hoá học (1) như sau:
CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) (1)
Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt. Lượng nhiệt này được cung cấp từ quá trình đốt cháy hoàn toàn carbon trong lò nung theo phương trình hoá học (2):
C(graphite) + O2(g) → CO2(g) (2)
Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn, hiệu suất chuyển hoá calcium carbonate thành calcium oxide là 100%. Tính khối lượng calcium oxide sản xuất được (theo tấn, làm tròn đến hàng đơn vị) trong các quá trình trên khi đốt cháy hoàn toàn 14,4 tấn carbon (graphite). Biết có 85% nhiệt lượng toả ra từ phản ứng (2) được cung cấp cho phản ứng (1) và các giá trị nhiệt tạo thành của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:
Chất……………… CaCO3(s)…. CO2(g)…. CaO(s)….. C(graphite)
(kJ/mol).. -1206,9….. -393,5…… -635,1……… 0,0
Câu trả lời tốt nhất
Hiệu ứng nhiệt của các phản ứng:
(1) = -393,5 – 635,1 – (-1206,9) = 178,3 kJ
(2) = -393,5 kJ
Bảo toàn năng lượng:
85%.393,5.14,4/12 = 178,3.mCaO/56
—> mCaO = 126 tấn