Bài 5.14 trang 60, 61, 62 SBT Hóa 10 - Chân trời sáng tạo: Mục đích việc pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng vào khí gas là gi?...

Khí gas chứa chủ yếu các thành phần chính: Propane (C₃H₈), butane (C₄H₁₀) và một số thành phần khác. Để tạo mùi cho gas nhà sản xuất đã pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng như methanethiol (CH₃SH), có mùi giống tỏi, hành tây. Trong thành khí gas, tỉ lệ hoà trộn phổ biến của propane : butane theo thứ tự là 30 : 70 đến 50 : 50.

a) Mục đích việc pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng vào khí gas là gi?

b) Cho các phương trình nhiệt hoá học sau:

C₃H₈(s) + 5O₂(g) → 3CO₂(g) + 4H₂O(1) \({\Delta _r}H_{298}^0 = \; - 2220{\rm{ }}kJ\)

C₄H₁₀(s) + \(\frac{{13}}{2}\)O₂(g) → 4CO₂(g) + 5H₂O(2) \({\Delta _r}H_{298}^0 = - 2874{\rm{ }}kJ\)

Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg với tỉ lệ thể tích của propane : butane là 30 : 70 (thành phần khác không đáng kể) ở điều kiện chuẩn.

c) Giả sử một hộ gia đình cần 6000 kJ nhiệt mỗi ngày, sau bao nhiêu ngày sẽ sử dụng hết 1 bình gas (với hiệu suất hấp thụ nhiệt khoảng 60%)?

Phương pháp giải :

- Tính số mol của propane và butane trong 12 kg bình gas => Tính \({\Delta _r}H_{298}^0\) theo phản ứng có số mol propane và butane tương ứng

Lời giải chi tiết:

a) Mục đích của việc pha trộn thêm chất tạo mùi là để giúp phát hiện ra sự cố rò rỉ khí gas nếu có

b) - Có \({m_{{C_3}{H_8}}} = 12.30\% .1000 = 3600\)gam

-> \({n_{{C_3}{H_8}}} = \frac{{3600}}{{44}} = \frac{{900}}{{11}}\)mol -> \({\Delta _r}H_{298}^0 = \;\frac{{900}}{{11}}.( - 2220) = - 181636,36{\rm{ }}kJ\)

- Có \({m_{{C_4}{H_{10}}}} = 12.70\% .1000 = 8400\)gam

=> \({n_{{C_4}{H_{10}}}} = \frac{{8400}}{{58}} = \frac{{4200}}{{29}}\)mol => \({\Delta _r}H_{298}^0 = \;\frac{{4200}}{{29}}.( - 2874) = - 416234,48{\rm{ }}kJ\)

=> Tổng năng lượng thu được khi đốt hoàn toàn 1 bình gas 12 kg đó là:

181636,36 + 416234,48 = 597870,84 (kJ)

c) Số ngày hộ gia đình đó sử dụng hết 1 bình gas 12kg kể trên là:

\(\frac{{597870,84}}{{6000}}.60\% = 59,79\) ngày