Để hàn một vết nứt đường ray tàu hoả có thể tích 12,6 cm³, người ta phải dùng tối thiểu m gam hỗn hợp termite (Al và Fe2O3 theo tỉ lệ mol tương ứng 2 : 1). Giả thiết chỉ xảy ra phản ứng hoá học sau với hiệu suất bằng 62,5%:
2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s) (∗)
Biết lượng iron (Fe) cần hàn cho vết nứt bằng 75% lượng iron sinh ra trong phản ứng (∗). Khối lượng riêng của iron là 7,86 g/cm³. Các giá trị nhiệt tạo thành của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:
Chất…………….. 2Al(s)… Al2O3(s)… Fe2O3(s)… Fe(s)
(kJ/mol).. 0,0…… -1675,3….. -825,5…… 0,0
Cho các phát biểu sau:
(1) Theo phản ứng (∗) tách được kim loại iron (sắt) bằng phương pháp nhiệt luyện.
(2) Giá trị của m là 80,25 (kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).
(3) Biến thiên enthalpy của phản ứng sau (∗) ở điều kiện chuẩn là -849,8 kJ.
(4) Nhiệt lượng toả ra của phản ứng (∗) ở điều kiện chuẩn khi có 2,7 kg Al phản ứng hết là 42490 kJ.
Liệt kê các phát biểu đúng theo thứ tự tăng dần.
Câu trả lời tốt nhất
(1) Đúng, (∗) là phản ứng nhiệt luyện: Dùng chất khử (Al) để khử oxide Fe2O3 thành Fe ở nhiệt độ cao.
(2) Sai:
2Al + Fe2O3 —> Al2O3 + 2Fe
H = 100%: m termite = 27.2 + 160 = 214 gam tạo ra 56.2 = 112 gam Fe
mFe = 12,6.7,86/75% = 132,048 gam
H = 62,5% —> m termite = 132,048.214/(112.62,5%) = 403,6896 gam
(3) Đúng:
= -1675,3 – (-825,5) = -849,8 kJ
(4) Đúng: 54 gam Al phản ứng hết tỏa ra 849,8 kJ nhiệt.
—> 2700 gam Al phản ứng hết tỏa ra 2700.849,8/54 = 42490 kJ nhiệt.
