Phản ứng luyện sắt xảy ra theo phản ứng sau:
----- Nội dung ảnh -----
Câu 2 (5,0 điểm) Phản ứng luyện sắt xảy ra theo phản ứng sau:
\[
\text{Fe}_2\text{O}_3 (s) + 3\text{H}_2 (g) \rightarrow 2\text{Fe} (s) + 3\text{H}_2\text{O} (k)
\]
\[
\Delta H^\circ (kJ/mol) \quad -824,2 \quad 0 \quad 2 \quad -241,8
\]
\[
S^\circ (J/mol.K) \quad 87,4 \quad 130,6 \quad 27,3 \quad 188,8
\]
a) Tính \(\Delta H\), \(\Delta S\), \(\Delta G\) của phản ứng trên ở điều kiện chuẩn (25 °C, 1 atm)?
b) Tính \(\Delta G\) của phản ứng ở 500°C và cho biết khả năng xảy ra của phản ứng này (xem như \(\Delta H\), \(\Delta S\) không phụ thuộc nhiệt độ)?
c) Xác định nhiệt độ (K) lò nung để sản xuất sắt, biết rằng nhiệt độ này lấy dư 10% so với yêu cầu.
d) Tính lượng nhiệt cần cung cấp cho lò nung 2 tấn sắt, biết hệ số thoát nhiệt của lò là 4%. Cho Fe = 56 g/mol.
e) Biết nhiệt trị của dầu Diesel là 43.131 kJ/kg, nghĩa là khi đốt 1 kg dầu Diesel sẽ cung cấp một nhiệt lượng là 43.131 kJ. Tính chi phí nhiên liệu cần sử dụng để sản xuất được 2 tấn sắt trong câu d). Cho biết giá thành của dầu Diesel là 20.190 VNĐ/kg.
Câu 2 (5,0 điểm) Phản ứng luyện sắt xảy ra theo phản ứng sau:
\[
\text{Fe}_2\text{O}_3 (s) + 3\text{H}_2 (g) \rightarrow 2\text{Fe} (s) + 3\text{H}_2\text{O} (k)
\]
\[
\Delta H^\circ (kJ/mol) \quad -824,2 \quad 0 \quad 2 \quad -241,8
\]
\[
S^\circ (J/mol.K) \quad 87,4 \quad 130,6 \quad 27,3 \quad 188,8
\]
a) Tính \(\Delta H\), \(\Delta S\), \(\Delta G\) của phản ứng trên ở điều kiện chuẩn (25 °C, 1 atm)?
b) Tính \(\Delta G\) của phản ứng ở 500°C và cho biết khả năng xảy ra của phản ứng này (xem như \(\Delta H\), \(\Delta S\) không phụ thuộc nhiệt độ)?
c) Xác định nhiệt độ (K) lò nung để sản xuất sắt, biết rằng nhiệt độ này lấy dư 10% so với yêu cầu.
d) Tính lượng nhiệt cần cung cấp cho lò nung 2 tấn sắt, biết hệ số thoát nhiệt của lò là 4%. Cho Fe = 56 g/mol.
e) Biết nhiệt trị của dầu Diesel là 43.131 kJ/kg, nghĩa là khi đốt 1 kg dầu Diesel sẽ cung cấp một nhiệt lượng là 43.131 kJ. Tính chi phí nhiên liệu cần sử dụng để sản xuất được 2 tấn sắt trong câu d). Cho biết giá thành của dầu Diesel là 20.190 VNĐ/kg.