Khí biogas (giả thiết chỉ chứa CH4) và khí gas (chứa 40% C3H8 và 60% C4H10 về thể tích) được

Câu hỏi số 782290:

Vận dụng

Khí biogas (giả thiết chỉ chứa CH₄) và khí gas (chứa 40% C₃H₈ và 60% C₄H₁₀ về thể tích) được dùng phổ biến làm nhiên liệu và đun nấu. Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol các chất như bảng sau :

Nếu nhu cầu về năng lượng không đổi, hiệu suất sử dụng các loại nhiên liệu như nhau, khi dùng khí biogas thay thế khí gas để làm nhiên liệu đốt cháy thì lượng khí CO₂ thải ra môi trường sẽ giảm a%. Giá trị của a là bao nhiêu? (làm tròn tới hàng đơn vị).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:782290

Phương pháp giải

Giả sử lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình đun nấu là Q (kJ).

- Nếu dùng biogas thì $\text{n}_{\text{CH}_{4}} = \dfrac{\text{Q}}{890}\text{(mol)}$

Bảo toàn nguyên tố C: $\text{n}_{\text{CO}_{2}(1)} = \text{n}_{\text{CH}_{4}}$

- Nếu dùng gas chứa 40% C₃H₈ và 60% C₄H₁₀ về thể tích $\left. \rightarrow\text{n}_{\text{C}_{3}\text{H}_{8}} = 2x\text{~(mol);~n}_{\text{C}_{4}\text{H}_{10}} = 3x\text{~(mol)} \right.$

Lượng nhiệt cần để đun nấu là: Q = 2220.2x + 2850.3x ⟶ x

Bảo toàn nguyên tố C: $\text{n}_{\text{CO}_{2}(2)} = 3\text{n}_{\text{C}_{3}\text{H}_{8}} + 4\text{n}_{\text{C}_{4}\text{H}_{10}}$

So sánh số mol khí CO₂ thải ra từ quá trình đốt cháy hai khí trên.

Lượng CO₂giảm = a% = $\dfrac{\text{n}_{\text{CO}_{2}(\text{~lon})} - \text{n}_{\text{CO}_{2}(\text{nho})}}{\text{n}_{\text{CO}_{2}(\text{lon})}}.100\%$

Giải chi tiết

Giả sử lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình đun nấu là Q (kJ).

- Nếu dùng biogas thì $\text{n}_{\text{CH}_{4}} = \dfrac{\text{Q}}{890}\text{(mol)}$

Bảo toàn nguyên tố C: $\text{n}_{\text{CO}_{2}(1)} = \text{n}_{\text{CH}_{4}} = \dfrac{\text{Q}}{890}\text{~(mol)}$

Lượng nhiệt cần để đun nấu là: Q = 2220.2x + 2850.3x $\left. \rightarrow\text{x~=~}\dfrac{\text{Q}}{12990}\text{~(mol)} \right.$

Bảo toàn nguyên tố C: $\text{n}_{\text{CO}_{2}(2)} = 3\text{n}_{\text{C}_{3}\text{H}_{8}} + 4\text{n}_{\text{C}_{4}\text{H}_{10}} = 3.2x + 4.3x = \dfrac{\text{3Q}}{2165}\text{~(mol)}$

Vì $\dfrac{\text{3Q}}{2165} > \dfrac{\text{Q}}{890}$ nên với cùng một nhiệt lượng cung cấp ra thì dùng biogas sẽ phát thải ít CO₂ hơn gas.

Lượng CO₂giảm = a% = $\dfrac{\text{n}_{\text{CO}_{2}(2)} - \text{n}_{\text{CO}_{2}(1)}}{\text{n}_{\text{CO}_{2}(2)}}.100\% = \dfrac{\dfrac{\text{3Q}}{2165} - \dfrac{\text{Q}}{890}}{\dfrac{\text{3Q}}{2165}}.100\% = 18,91\%$

Đáp án cần điền là: 18,9

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.