Giải bài 11 trang 204 - SGK môn Hóa học lớp 11 nâng cao
Bảng dưới đây cho biết một số đặc tính hoá lí của 3 loại khí hoá lỏng thương phẩm (chứa trong các bình GAS):
| Đặc tính | Propagas | Butagas | Propa - butagas |
Khối lượng (%): etan propan butan pentan D, \(g/cm^3\,(15^0C)\) \(kg/cm^2\,(40^0C)\)Áp suất hơi, | 1,7 96,8 1,5 0,0 0,507 13,5 | 0,0 0,4 99,4 0,2 0,580 3,2 | 0,0 51,5 47,5 1,0 0,541 9,2 |
Bảng dưới đây cho biết một số đặc tính hoa lí của 3 loại khí hóa lỏng thương phẩm (chứa tròn các bình GAS):
a) Hãy giải thích sự biến đổi khối lượng riêng, áp suất hơi từ loại *gas* này sang loại *gas* khác.
b) Hãy tính nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1,0 kg mỗi loại *gas* kể trên và cho nhận xét. Biết rằng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol etan, propan, butan, pentan lần lượt bằng 1560, 2219, 2877, 3536 kJ.
c)* Nhận xét khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol metan, etilen, axetilen lần lượt bằng 890, 1410, 1300kJ. Vì sao người ta dùng axetilen làm nhiên liệu trong đèn xì mà không dùng etan, etilen hoặc metan ?
a)
Các loại gas sẽ có khối lượng riêng, áp suất hơi khác nhau, giá trị này phụ thuộc vào thành phần của gas. Thành phần chính của gas là khí gì thì khối lượng riêng, áp suất hơi của gas đó sẽ gần với khí đó nhất.
b)
Propagas
\({{m}_{{{C}_{2}}{{H}_{6}}}}=\dfrac{1,7\%}{100\%}{{.10}^{3}}=17\,gam\Rightarrow {{n}_{{{C}_{2}}{{H}_{6}}}}\approx 0,57\,mol \\ \)
\({{m}_{{{C}_{3}}{{H}_{8}}}}=\dfrac{96,8\%}{100\%}{{.10}^{3}}=968\,gam\Rightarrow {{n}_{{{C}_{3}}{{H}_{8}}}}=22\,mol \\ \)
\({{m}_{{{C}_{4}}{{H}_{10}}}}=\dfrac{1,5\%}{100\%}{{.10}^{3}}=15\,gam\Rightarrow {{n}_{{{C}_{4}}{{H}_{10}}}}\approx 0,26\,mol \\ \)
\(\Rightarrow \text{W}=0,57.1560+22.2219+0,26.2877\approx 50455kJ \\ \)
Butagas
\({{m}_{{{C}_{3}}{{H}_{8}}}}=\dfrac{0,4\%}{100\%}{{.10}^{3}}=4\,gam\Rightarrow {{n}_{{{C}_{3}}{{H}_{8}}}}\approx 0,09\,mol \\ \)
\({{m}_{{{C}_{5}}{{H}_{12}}}}=\dfrac{0,2\%}{100\%}{{.10}^{3}}=2\,gam\Rightarrow {{n}_{{{C}_{5}}{{H}_{12}}}}=0,027\,mol \\ \)
\({{m}_{{{C}_{4}}{{H}_{10}}}}=\dfrac{99,4\%}{100\%}{{.10}^{3}}=940\,gam\Rightarrow {{n}_{{{C}_{4}}{{H}_{10}}}}\approx16,2\,mol \\ \)
\(\Rightarrow \text{W}=0,09.2219+0,027.3536+16,2.2877\approx 47761kJ \\ \)
Propa - butagas
\({{m}_{{{C}_{3}}{{H}_{8}}}}=\dfrac{51,5\%}{100\%}{{.10}^{3}}=515\,gam\Rightarrow {{n}_{{{C}_{3}}{{H}_{8}}}}\approx 11,7\,mol \\ \)
\({{m}_{{{C}_{5}}{{H}_{12}}}}=\dfrac{1\%}{100\%}{{.10}^{3}}=10\,gam\Rightarrow {{n}_{{{C}_{5}}{{H}_{12}}}}\approx0,14\,mol \\ \)
\({{m}_{{{C}_{4}}{{H}_{10}}}}=\dfrac{47,5\%}{100\%}{{.10}^{3}}=475\,gam\Rightarrow {{n}_{{{C}_{4}}{{H}_{10}}}}\approx8,2\,mol \\ \)
\(\Rightarrow \text{W}=11,7.2219+0,14.3536+8,2.2877\approx 50048kJ \\ \)
c)
Người ta dùng axetilen làm nhiên liệu trong đèn xì mà không dùng etan, etilen hoặc metan vì lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy axetilen là lớn nhất.