Chúng ta bắt đầu nào!

Phần a: Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng

Để tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng, chúng ta sẽ sử dụng công thức sau:
ΔH°_rxn = ΣnΔH°_f(sản phẩm) – ΣmΔH°_f(chất phản ứng)

Trong đó:

• ΔH°_rxn là biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng.
• n và m là hệ số tỉ lượng của sản phẩm và chất phản ứng trong phương trình hóa học.
• ΔH°_f là nhiệt tạo thành chuẩn của các chất.

Bước 1: Xác định các chất phản ứng và sản phẩm cùng hệ số tỉ lượng trong phương trình.
Phương trình phản ứng đã cho là: C6H12O6(s) —-> 2C2H5OH(1)+2CO2(g)
Chất phản ứng: C6H12O6(s) (hệ số m = 1)
Sản phẩm: C2H5OH(l) (hệ số n = 2), CO2(g) (hệ số n = 2)

Bước 2: Tra cứu hoặc sử dụng giá trị nhiệt tạo thành chuẩn đã cho.
ΔH°_f(C6H12O6(s)) = 1274 kJ/mol
ΔH°_f(C2H5OH(l)) = 277,69 kJ/mol
ΔH°_f(CO2(g)) = 393,51 kJ/mol

Bước 3: Thay các giá trị vào công thức để tính toán.
ΔH°_rxn = [2 ΔH°_f(C2H5OH(l)) + 2 ΔH°_f(CO2(g))] – [1 * ΔH°_f(C6H12O6(s))]
ΔH°_rxn = [2 277,69 kJ/mol + 2 393,51 kJ/mol] – [1 * 1274 kJ/mol]
ΔH°_rxn = [555,38 kJ/mol + 787,02 kJ/mol] – 1274 kJ/mol
ΔH°_rxn = 1342,4 kJ/mol – 1274 kJ/mol
ΔH°_rxn = 68,4 kJ/mol

Kết quả: Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng lên men rượu vang là 68,4 kJ/mol. Dấu dương cho thấy đây là phản ứng thu nhiệt.

Phần b: Tính lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào khi lên men 3 kg nhỏ (chứa khoảng 7% đường glucose) ở điều kiện chuẩn

Để tính lượng nhiệt, chúng ta cần xác định khối lượng glucose thực tế trong 3 kg nhỏ và sau đó sử dụng nhiệt enthalpy của phản ứng đã tính ở phần a.

Bước 1: Tính khối lượng glucose trong 3 kg nhỏ.
Khối lượng nhỏ là 3 kg = 3000 g.
Hàm lượng glucose là 7%, vậy khối lượng glucose là:
Khối lượng glucose = 3000 g 7% = 3000 g 0,07 = 210 g

Bước 2: Tính số mol của glucose.
Chúng ta cần biết khối lượng mol của glucose (C6H12O6).
Khối lượng mol của C: 12 g/mol
Khối lượng mol của H: 1 g/mol
Khối lượng mol của O: 16 g/mol
Khối lượng mol của C6H12O6 = (6 12) + (12 1) + (6 * 16) = 72 + 12 + 96 = 180 g/mol.
Số mol glucose = Khối lượng glucose / Khối lượng mol glucose
Số mol glucose = 210 g / 180 g/mol
Số mol glucose ≈ 1,167 mol

Bước 3: Tính lượng nhiệt tỏa ra hoặc thu vào.
Ở phần a, chúng ta đã tính được ΔH°_rxn = 68,4 kJ/mol, nghĩa là cứ mỗi mol glucose phản ứng sẽ thu vào 68,4 kJ nhiệt.
Lượng nhiệt thu vào = Số mol glucose * ΔH°_rxn
Lượng nhiệt thu vào = 1,167 mol * 68,4 kJ/mol
Lượng nhiệt thu vào ≈ 79,83 kJ

Kết quả: Khi lên men 3 kg nhỏ (chứa khoảng 7% đường glucose) ở điều kiện chuẩn, sẽ thu vào khoảng 79,83 kJ nhiệt. Vì dấu là dương, nên đây là quá trình thu nhiệt.

Hy vọng bài giải chi tiết này đã giúp các em hiểu rõ cách giải các dạng bài tập tương tự. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi cô nhé!