Pin nhiên liệu sử dụng ethanol được đặc biệt quan tâm do có nguồn nhiên liệu sinh học dồi dào. Phản ứng chung trong pin ethanol – oxygen như sau: C${}_2$H${}_5$OH(l) + 3O${}_2$(g) → 2CO${}_2$(g) + 3H${}_2$O(l). Một pin ethanol – oxygen được dùng để thắp sáng 5 bóng đèn LED, mỗi bóng có công suất 3 W (3 J/s) liên tục trong 72 giờ, tiêu thụ hết m gam ethanol. Biết rằng 60% lượng nhiệt sinh ra từ phản ứng (ở điều kiện chuẩn) được chuyển hoá thành điện năng. Cho biết nhiệt tạo thành chuẩn của các chất:

Chất	C${}_2$H${}_5$OH (l)	O${}_2$ (g)	CO${}_2$ (g)	H${}_2$O (l)
${\Delta }_f{H}_{298}^0$ (kJ/mol)	−277,6	0	−393,5	−285,8

Giá trị của m bằng bao nhiêu? (Không làm tròn các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).

Ở một lò nung vôi công nghiệp, cứ sản xuất được 1000 kg vôi sống cần dùng m kg than đá làm nhiên liệu. Biết rằng:
- Than đá chứa 84\% carbon về khối lượng, còn lại là các tạp chất tro.
- Có 50\% lượng nhiệt tỏa ra từ nhiên liệu được hấp thụ để phân hủy đá vôi.
- Nhiệt tạo thành của các chất được cho trong bảng sau:



Giá trị của m bằng bao nhiêu (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị)?

Phản ứng tổng hợp ammonia: ${\mathrm{N}}_2(\mathrm{g})+3{\mathrm{H}}_2(\mathrm{g})\to 2N{\mathrm{H}}_3(\mathrm{g})$; ${\Delta }_{\mathrm{r}}{\mathrm{H}}_{298}^0=-92$ kJ

Biết năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn



Năng lượng liên kết của $\mathrm{N}-\mathrm{H}$ trong ammonia là

Phosphine $\left(P{H}_3\right)$ là một chất khí không màu, nhẹ hơn không khí, rất độc và dễ cháy. Phản ứng cháy phosphine như sau: $2P{H}_{3(g)}+4O_{2(g)}\to P_2{O}_{5(s)}+3H_2{O}_{(l)}$. Nhiệt tạo thành chuẩn của các chất cho trong bảng bên dưới.

Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng trên là

Cho phản ứng: 2Mg(s) + CO${}_2$(g) → 2MgO(s) + C(g)
Biết nhiệt tạo thành chuẩn (${\Delta }_f{H}_{298}^0$) của MgO(s) và CO${}_2$(g) lần lượt là –601,8 kJ/mol và –393,5 kJ/mol.
Biến thiên enthalpy của phản ứng ở điều kiện chuẩn là

Ammonia có nhiều ứng dụng quan trọng như sản xuất phân đạm, nitric acid, làm dung môi. Hiện nay người ta sản xuất ammonia bằng cách chuyển hoá có xúc tác một hỗn hợp gồm không khí, hơi nước và khí methane (thành phần chính của khí thiên nhiên) theo quy trình Haber.

Phản ứng điều chế H₂: $C{H}_4(g)+2H_{2}O(g)\stackrel{xt,t^o}{\to }C{O}_2(g)+4H_2(g)$ (1)

Phản ứng loại O₂ để thu N₂: $C{H}_4(g)+2O_2(g)\stackrel{t^o}{\to }C{O}_2(g)+2H_{2}O(g)$ (2)

Phản ứng tổng hợp NH₃: $N_2(g)+3H_2(g){\rightleftharpoons }^{xt,t^o}2N{H}_3(g)$ ${\Delta }_r{H}_{298}^0=-92\text{kJ}$

Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt mạnh. Lượng nhiệt này được cung cấp từ quá trình đốt cháy hoàn toàn khí methane theo phương trình hóa học (2). Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn và hiệu suất chuyển hóa của methane là 100%. Biết 80% lượng nhiệt tỏa ra từ phản ứng (2) được cung cấp cho phản ứng (1) và các giá trị nhiệt tạo thành $\left({\Delta }_f{H}_{298}^0\right)$ của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:



Để sản xuất được 0,36 tấn khí hydrogen trong giai đoạn trên cần dùng m tấn khí methane. Giá trị của m là?
*(Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười)*

Trong sản xuất vôi bằng lò vôi thủ công, người ta sử dụng than đá để cung cấp nhiệt cho quá trình nung vôi. Biết khi đốt cháy 1 kg than tỏa ra $30.10^3$ kJ và chỉ có 70\% nhiệt tỏa ra khi đốt than được sử dụng cho phản ứng phân hủy CaCO${}_3$; nhiệt tạo thành chuẩn của CO${}_2$(g), CaO(s) và CaCO${}_3$(s) lần lượt là -394 kJ/mol, -635 kJ/mol, -1207 kJ/mol. Để sản xuất được 15 tấn vôi sống thì cần sử dụng bao nhiêu tấn than đá loại? (Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)