(HH3.3 – Vận dụng – NĂNG LƯỢNG HÓA HỌC) Cho sơ đồ đốt cháy butane sau:

$$2{\mathrm{C}}_4{\mathrm{H}}_{10}(\mathrm{g})+13{\mathrm{O}}_2(\mathrm{g})\stackrel{{\mathrm{t}}^0}{\to }8C{\mathrm{O}}_2(\mathrm{g})+10{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}(\mathrm{g})(1)$$

Biết năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau:

Liên kết	Phân tử	Eb (kJ/mol)	Liên kết	Phân tử	Eb (kJ/mol)
C – C	${\mathrm{C}}_4{\mathrm{H}}_{10}$	346	C = O	$\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$	799
C – H	${\mathrm{C}}_4{\mathrm{H}}_{10}$	418	O – H	${\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$	467
O = O	${\mathrm{O}}_2$	495

Một bình gas chứa 12 kg butane có thể đun sôi bao nhiêu ấm nước? (Giả thiết mỗi ấm nước chứa 2 L nước ở $25^0$C, nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K, có 40\% nhiệt đốt cháy butane bị thất thoát ra ngoài môi trường). (Làm tròn đến hàng đơn vị)

(AI giải đề cho tôi)
Tính ΔH của phản ứng (1) theo năng lượng liên kết (phản ứng ở pha khí):
- Liên kết đứt: 2 mol C4H10 có 2×(3 C–C + 10 C–H) = 2×(3×346 + 10×418) = 10 436 kJ; 13 mol O=O = 13×495 = 6 435 kJ. Tổng = 16 871 kJ.
- Liên kết tạo thành: 16 mol C=O = 16×799 = 12 784 kJ; 20 mol O–H = 20×467 = 9 340 kJ. Tổng = 22 124 kJ.
ΔH(1) = 16 871 − 22 124 = −5 253 kJ cho 2 mol butane → −2 626,5 kJ/mol.
Số mol butane: n = 12 000/58 ≈ 206,897 mol → nhiệt tỏa ra: Q = 206,897 × 2 626,5 ≈ 543 448 kJ.
Chỉ 60% nhiệt hữu ích: Q_hữu ích = 0,6 × 543 448 ≈ 326 069 kJ.
Nhiệt cần để đun sôi 1 ấm (2 L = 2000 g nước từ 25°C đến 100°C): q = 2000 × 4,2 × 75 = 630 000 J = 630 kJ.
Số ấm nước: 326 069/630 ≈ 517,6 → có thể đun sôi 517 ấm (không tính ấm chưa đủ nhiệt).