Một số câu hỏi về nhiệt của phản ứng và các vấn đề liên quan về nhiệt của phản ứng hóa học
Câu 1: Tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 kg một loại củi khô, biết củi khô chứa 54% khối lượng cellulose và phân tử celluose được cấu tạo bởi các gốc glucose. Giả thiết toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra khi đốt 1 mol xenlulozo là -2880 kJ.
Câu 2: Một bình gas (khí hóa lỏng) chứa hỗn hợp propane và butane với tỉ lệ số mol 1 : 2. Xác định nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trên ở điều kiện chuẩn. Cho biết đốt 1 mol propan thì tỏa ra 2220 kJ nhiệt lượng; đốt 1 mol butan thì tỏa ra 2874 kJ nhiệt lượng. Trung bình mỗi ngày, một hộ gia đình cần đốt gas để cung cấp 10.000 kJ nhiệt (hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%). Sau bao nhiêu ngày hộ gia đình trên sẽ sử dụng hết bình gas 12 kg?
Câu 3: Một bình gas (khí hóa lỏng) chứa hỗn hợp propan và butan với tỉ lệ mol 1 : 2 có khối lượng 12 kg. Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol propan thì lượng nhiệt tỏa ra là 2220 kJ và 1 mol butan tỏa ra lượng nhiệt là 2850 kJ. Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí gas của một hộ gia đình là 10000 kJ/ngày, hiệu suất sử dụng nhiệt là 70%, giá của bình gas trên là 400 000 đồng. Xác định số tiền một hộ gia đình cần chi trả cho việc mua ga trong một tháng (30 ngày).
Câu 4: Một bình gas (khí hóa lỏng) sử dụng trong hộ gia đình X chứa hỗn hợp propan và butan với tỉ lệ mol 1 : 2 có khối lượng 12 kg. Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol propan tỏa ra lượng nhiệt là 2220 kJ và 1 mol butan tỏa ra lượng nhiệt là 2850 kJ. Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khi gas của hộ gia đình X là 11 000 kJ/ngày và hiệu suất sử dụng nhiệt là 80%. Xác định số ngày hộ gia đình X sử dụng hết bình gas trên.
Câu 5: Một loại bình gas có khối lượng 13 kg chứa khi thiên nhiên có thành phần chính là khi metan, etan và một số thành phần khác, trong đó tỉ lệ thể tích của metan : etan là 85 : 15 (thành phần khác không đáng kể). Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol metan cháy tỏa ra lượng nhiệt là 802 kJ và 1 mol etan chảy tỏa lượng nhiệt là 1428 kJ. Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ tử đốt khi gas trên của một hộ gia đình X là 10000 kJ/ngày, hiệu suất sử dụng nhiệt là 62%, giá của bình gas trên là 450000 đồng. Xác định số tiền một hộ gia đình X cần trả cho việc mua gas trong một tháng (30 ngày) .
Câu 6: Một bình gas sử dụng trong hộ gia đình X có chứa 12 kg khí hóa lỏng (LPG) gồm propan và butan với tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 3. Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol propan tỏa ra lượng nhiệt là 2220 kJ và 1 mol butan tỏa ra lượng nhiệt là 2850 kJ. Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí gas của hộ gia đình X là 10000 khổngày và sau 45 ngày gia đình X dùng hết bình gas trên. Xác định hiệu suất sử dụng nhiệt của hộ gia đình X.
Câu 7: Một bình gas sử dụng trong hộ gia đình X có chứa 12 kg khí hóa lỏng (LPG) gồm propan và butan với tỉ lệ mol tương ứng là 3 : 7. Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol propan tỏa ra lượng nhiệt là 2220 kJ và 1 mol butan tỏa ra lượng nhiệt là 2850 kJ. Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí gas của hộ gia đình X là 14283,15kJ/ngày và sau 30 ngày gia đình X dùng hết bình gas trên. Xác định hiệu suất hấp thụ nhiệt của bình ga.
Câu 8: Cây xanh là nguồn sống quý giá của con người, là lá phổi xanh duy trì sự sống của trái đất. Chúng ta không thể tồn tại mà không có cây xanh và bảo vệ nó là trách nhiệm của tất cả chúng ta. Thống kê cho thấy, trung bình mỗi người hít thở 16 lần mỗi phút, mỗi lần hấp thụ khoảng 0,5 lít không khí. Và để bảo đảm sự sống cho 7,5 tỷ người đang sinh sống trên hành tinh này, chúng ta cần 562 tỷ cây xanh. Trung bình mỗi người mỗi năm hấp thụ tối thiểu khoảng bao nhiêu mét khối không khí? Biết 1 năm có 365 ngày.
Câu 9: Quá trình quang hợp của cây xanh giúp cân bằng lượng khí cacbonic và oxi cho môi trường. Cây xanh lấy đi 44 kg khí cacbonic thì thải ra 32 kg khí oxi. Theo nghiên cứu, trung bình một cây sung dâu trưởng thành ở Pháp trung bình một năm cần hết 23,947 kg khí cacbonic để thực hiện quá trình quang hợp. Xác định thể tích khí oxi ở đktc (thải ra từ một cây sung dâu trưởng thành trong thời gian 6 tháng).
Câu 10: Pin nhiên liệu được nghiên cứu rộng rãi nhằm thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch ngày càng cạn kiệt. Trong pin nhiên liệu, dòng điện được tạo ra do phản ứng oxi hóa nhiên liệu (hiđro, cacbon monooxit, metanol, etanol, propan, …) bằng oxi không khí. Trong pin propan – oxi, phản ứng tổng cộng xảy ra khi pin hoạt động như sau:
C3H8(k) + 5O2(k) + 6OH– (dd) => 3CO32- (dd) + 7H2O(l)
Ở điều kiện chuẩn, khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol propan theo phản ứng trên thì sinh ra một lượng năng lượng là 2497,66 kJ. Một bóng đèn LED công suất 20W được thắp sáng bằng pin nhiên liệu propan – oxi. Biết hiệu suất quá trình oxi hóa propan là 80,0%; hiệu suất sử dụng năng lượng là 100% và trung bình cứ 1 giờ bóng đèn LED nói trên nếu được thắp sáng liên tục thì cần tiêu thụ hết một lượng năng lượng bằng 72,00 kJ. Xác định thời gian bóng đèn được thắp sáng liên tục khi sử dụng 176 gam propan làm nhiên liệu ở điều kiện chuẩn.
Câu11. Phản ứng tổng hợp glucozơ trong cây xanh cần được cung cấp năng lượng là 2813 kJ cho mỗi mol glucozơ tạo thành.
6CO2 + 6H2O == ánh sáng và diệp lục====> C6H12O6 + 6O2
Nếu trong một phút, mỗi cm2 lá xanh nhận được khoảng 2,09 J năng lượng mặt trời, nhưng chỉ 10% được sử dụng vào phản ứng tổng hợp glucozơ. Với một ngày nắng (giả sử thời gian chiếu sáng từ 6h00 – 17h00), một cây xanh có tổng diện tích lá xanh là 2 m2, lượng glucozơ tổng hợp được là m gam. Xác định khối lượng glucozơ đã được tổng hợp thành
