Tính hiệu ứng nhiệt (Δ H2) cho quá trình sau trong điều kiện không đẳng nhiệt ở 1 bar (coi nhiệt dung của các chất không phụ thuộc vào nhiệt độ)

Để tính hiệu ứng nhiệt (ΔH) cho các quá trình trong điều kiện không đẳng nhiệt, chúng ta có thể sử dụng công thức:

\[
\Delta H = \Delta H_{\text{298}} + \int_{T_1}^{T_2} C_p \, dT
\]

### a. Tính hiệu ứng nhiệt (ΔH) cho quá trình cháy metan

Đối với quá trình cháy metan:

\[
\text{CH}_4(g) + 2\text{O}_2(g) \to \text{CO}_2(g) + 2\text{H}_2\text{O}(l)
\]

- Tại 298 K (điều kiện chuẩn), từ bảng số liệu, ta có:
- ΔH298 = ΔH của sản phẩm - ΔH của phản ứng
- ΔH298 = [ΔH của CO₂ + 2 × ΔH của H₂O] - [ΔH của CH₄ + 2 × ΔH của O₂]

Thay vào các giá trị từ bảng:
- ΔH của CH₄ = -74.9 kJ/mol
- ΔH của CO₂ = -393.5 kJ/mol
- ΔH của H₂O = -241.8 kJ/mol
- ΔH của O₂ = 0 (do là chất khí trong điều kiện tiêu chuẩn)

\[
\Delta H_{\text{298}} = \left[ -393.5 + 2(-241.8) \right] - \left[ -74.9 + 2(0) \right]
\]

\[
= \left[ -393.5 - 483.6 \right] - [-74.9]
\]

\[
= -877.1 + 74.9 = -802.2 \text{ kJ/mol}
\]

### b. Tính hiệu ứng nhiệt (ΔH) trong điều kiện không đẳng nhiệt

Khi nhiệt độ thay đổi từ 298 K đến 498 K, ta sử dụng nhiệt dung riêng, Cₚ:

Giả sử Cₚ của chất tham gia phản ứng không đổi:

\[
\Delta H = \Delta H_{\text{298}} + \left( C_{p,\text{Sản phẩm}} - C_{p,\text{Phản ứng}} \right) \times (T_f - T_i)
\]

Trong đó:
- \( C_p \) của CO₂ = 37 J/(K·mol)
- \( C_p \) của H₂O = 75 J/(K·mol)
- \( C_p \) của CH₄ = 35 J/(K·mol)

Tính \( C_{p,\text{Sản phẩm}} \) và \( C_{p,\text{Phản ứng}} \):

\[
C_{p,\text{Sản phẩm}} = C_{p,\text{CO}_2} + 2 \times C_{p,\text{H}_2\text{O}} = 37 + 2 \times 75 = 187 \, \text{J/(K·mol)}
\]

\[
C_{p,\text{Phản ứng}} = C_{p,\text{CH}_4} + 2 \times C_{p,\text{O}_2} = 35 + 2 \times 0 = 35 \, \text{J/(K·mol)}
\]

Tính chênh lệch \( C_p \):

\[
\Delta C_p = C_{p,\text{Sản phẩm}} - C_{p,\text{Phản ứng}} = 187 - 35 = 152 \, \text{J/(K·mol)}
\]

Cuối cùng, thay vào công thức ΔH:

\[
\Delta H = -802.2 \text{ kJ/mol} + \left( 152 \, \text{J/(K·mol)} \times (498 - 298) \, \text{K} \right)
\]

\[
= -802.2 + 152 \times 200
\]

\[
= -802.2 + 30400 \, \text{J/mol}
\]

\[
= -802.2 + 30.4 = -771.8 \text{ kJ/mol}
\]

### Kết quả:

- **a. ΔH tại 298 K:** -802.2 kJ/mol
- **b. ΔH tại 498 K:** -771.8 kJ/mol

Hy vọng phần tính toán và giải thích này sẽ giúp bạn! Nếu có câu hỏi nào khác, cứ hỏi nhé!