OT5.14 trang 62 SBT Hóa học 10. 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 phần khí gas, tỉ lệ hòa 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 gì?

b) Cho các phương trình nhiệt hóa học sau:

 $C_3{H}_8\left(s\right)+5O_2\left(g\right)\to 3C{O}_2\left(g\right)+4H_{2}O\left(l\right)$             ${\Delta }_r{H}_{298}^o=-2220kJ$ 

$C_4{H}_{10}\left(s\right)+\frac{13}{2}{O}_2\left(g\right)\to 4C{O}_2\left(g\right)+5H_{2}O\left(l\right)$          ${\Delta }_r{H}_{298}^o=-2874kJ$

Tính nhiệt lượng tỏa 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%)?

Lời giải:

a) Mục đích pha trộn thêm chất tạo mùi đặc trưng vào khí gas để giúp phát hiện khí gas khi xảy ra sự cố rò rỉ.

b) Nhiệt dung riêng của nước: 1 kcal = 4,184 kJ (nhiệt lượng cần thiết tăng 1 lít nước lên 1°C). Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg:

+ Khối lượng propane trong bình gas: 12.0,3 = 3,6 kg.

Số mol propane =$\frac{3,{6.10}^3}{44}$= 81,8181 mol

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt propane trong bình gas: 81,8181. 2220 = 181 636,36 kJ.

+ Khối lượng butane trong bình gas: 12.0,7 = 8,4 kg.

Số mol butane = $\frac{8,{4.10}^3}{58}$= 144,8275 mol

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt butane trong bình gas: 144,8275.2874 = 416 234,235 kJ.

Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 bình gas 12 kg:

181 636,36 + 416 234,235 = 597 870,595 kJ.

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

                                             $\frac{597870,595.0,6}{6000}\approx 60$ngày