Ở một lò nung vôi công nghiệp sẽ xảy ra 2 phản ứng hóa học chính như sau:
(1) C(s) + O2(g) (t°) → CO2(g) = -393,5 kJ
(2) CaCO3(s) (t°) → CaO(s) + CO2(g) = 178,29 kJ
a) Đốt cháy hết 1 mol C tỏa ra 393,5 kJ nhiệt; phân hủy hết 1 mol đá vôi tỏa ra 178,29 kJ nhiệt.
b) Phản ứng (1) diễn ra khó khăn hơn phản ứng (2); nhiệt tỏa ra ở phản ứng (2) đã cung cấp cho quá trình đốt cháy than đá ở phản ứng (1).
c) Muốn cho phản ứng (1) và (2) xảy ra nhanh hơn thì than đá và đá vôi đều phải được tán thành những viên nhỏ nhưng không được tán quá nhỏ.
d) Để sản xuất được 500 kg vôi sống cần tối thiểu 101,136 kg than đá.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Sai, đốt cháy hết 1 mol C tỏa ra 393,5 kJ nhiệt; phân hủy hết 1 mol đá vôi thu vào 178,29 kJ nhiệt.
(b) Sai, phản ứng (1) diễn ra thuận lợi hơn phản ứng (2); nhiệt tỏa ra ở phản ứng (1) đã cung cấp cho quá trình nung đá vôi ở phản ứng (2).
(c) Đúng, than đá quá to sẽ cháy không hoàn toàn và sinh nhiều khí độc CO, than đá quá nhỏ sẽ cháy quá nhanh làm phản ứng nhiệt phân không theo kịp.
Đá vôi cục quá lớn thì phần lõi khó bị nhiệt phân, đá vôi đập quá vụn sẽ tốn công thu hoạch CaO sau khi nung, các cục CaO nhỏ cũng dễ hút ẩm, dễ hóa đá khi tiếp xúc với không khí.
(d) Sai: Bảo toàn năng lượng:
393,5mC/12 = 178,29.500/100 —> mC = 28,56 kg