Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn và hiệu suất chuyển hóa của CaCO3

Câu hỏi số 780970:

Vận dụng

Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn và hiệu suất chuyển hóa của CaCO₃ là 100%. Khối lượng khí thiên nhiên hóa lỏng là m tấn cần thiết để sản xuất 280 tấn CaO(s) trong giai đoạn trên. Biết 95% tổng lượng nhiệt tỏa ra từ phản ứng (2), (3) được cung cấp cho phản ứng (1). Giá trị của m là bao nhiêu? (Cho khối lượng nguyên tử của Ca, C, O lần lượt là 4 0amu, 12 amu, 16 amu).

A. 18,890 tấn.

B. 18,795 tấn.

C. 18,895 tấn.

D. 19,784 tấn.

Đáp án đúng là: C

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:780970

Phương pháp giải

Dựa vào công thức tính, tính được năng lượng toả ra từ phản ứng (2), (3) khi đốt hỗn hợp chứa 0,96 mol khí methane, 0,04 mol khí ethane; năng lượng cần cung cấp cho (1) để tạo 1 mol CaO, 280 tấn CaO.

Từ đó, tính được số mol mỗi khí, khối lượng khí cần để cung cấp cho phản ứng (1).

Giải chi tiết

CH₄ (g) + 2O₂(g) $\xrightarrow{{{t^0}}}$ CO₂(g) + 2H₂I(g) (2)

∆_rH^o = E_{b, CH4} + 2E_{b, O2} – E_{b, CO2} – 2E_b,H2O = 4.414 + 2.498 – 2.799 – 2.2.464 = -802 (kJ.mol^-1)

C₂H₆(g) + 3,5O₂(g) $\xrightarrow{{{t^0}}}$ 2CO₂(g) + 3H₂O(g) (3)

∆_rH^o = E_{b, C2H6} + 3,5.E_{b, O2} – 2E_{b, CO2} – 3E_{b, H2O} = (347 + 6.414) + 3,5.498 – 2.2.799 – 3.2.464 = -1406 (kJ.mol^-1)

Hỗn hợp gồm: 0,96 mol ${\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}$và 0,04 mol ${{\rm{C}}_{\rm{2}}}{{\rm{H}}_{\rm{6}}}$nếu đốt cháy hoàn toàn sẽ tạo ra lượng nhiệt:

${\rm{Q = 0,96}}{\rm{.802 + 0,04}}{\rm{.1406 = 826,16 (kJ)}}$

Hay: 16,56 gam hỗn hợp khí thiên nhiên trên đốt cháy hoàn toản toả ra 826,16 kJ nhiệt.

CaCO₃(s) $\xrightarrow{{{t^0}}}$ CaO(s) + CO₂(g) (1)

⟹ ∆_rH^o = ∆_fH⁰(CaO, s) + ∆_fH⁰(CO₂, g) - ∆_fH⁰(CaCO₃, s) = -634,9 – 393,5 – (-1207,6) = 179,2 (kJ)

Hay để tạo 1 mol CaO cần cung cấp 179,2 kJ nhiệt.

Để tạo 280 tấn CaO (5.10⁶ mol) cần 896.10⁶ kJ nhiệt.

95% tổng lượng nhiệt tỏa ra từ phản ứng (2), (3) được cung cấp cho phản ứng (1)

⟹ $\dfrac{{{\rm{m}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{\rm{6}}}}}{{{\rm{16,56}}}}{\rm{.826,6}}{\rm{.}}\dfrac{{{\rm{95}}}}{{{\rm{100}}}}{\rm{ = 896}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{\rm{6}}} \Rightarrow {\rm{m = 18,895}}$(tấn)

Đáp án cần chọn là: C

Tham Gia Group Dành Cho 2K9 Chia Sẻ, Trao Đổi Tài Liệu Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến Lớp 10 cùng thầy cô giáo giỏi tại Tuyensinh247.com, (Xem ngay) Cam kết giúp học sinh học tốt, bứt phá điểm 9,10 chỉ sau 3 tháng, làm quen kiến thức, định hướng luyện thi TN THPT, ĐGNL, ĐGTD ngay từ lớp 10