Formaldehyde là một hoá chất quan trọng, điều chế bằng phương pháp dehydrogen hoá

Câu hỏi số 791264:

Vận dụng

Formaldehyde là một hoá chất quan trọng, điều chế bằng phương pháp dehydrogen hoá methanol:

$\text{CH}_{3}\text{OH(g)}\overset{700^{\text{o}}\text{C,xt}}{\rightarrow}\text{HCHO(g)} + \text{H}_{2}(\text{g)}$(1) $\Delta_{\text{r}}\text{H}_{298}^{o}$ = 84,2 kJ

Nhiệt để duy trì phản ứng (1) được lấy từ phản ứng giữa H₂ với O₂ của không khí theo phản ứng:

$\left. \text{H}_{2}\text{(g)} + \dfrac{1}{2}\text{O}_{2}\text{(g)}\rightarrow\text{H}_{2}\text{O(g)} \right.$ (2) $\Delta_{\text{r}}\text{H}_{298}^{o}$= -241,8 kJ

Tính % thể tích methanol trong hỗn hợp methanol và không khí đưa vào để phản ứng (1) tự duy trì ở 700°C. Biết rằng oxygen chiếm 20% thể tích không khí và phản ứng hết; lượng nhiệt mà nitrogen đã hấp thụ chiếm 35% lượng của phản ứng (2). (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:791264

Phương pháp giải

Q₁ = $\text{n}_{\text{CH}_{3}\text{OH}}.\left| {\Delta_{\text{r}}\text{H}_{298}^{o}(1)} \right|$ = $\text{n}_{\text{CH}_{3}\text{OH}}$.84,2 (kJ)

Q₂= $\text{2n}_{\text{O}_{2}}.\left| {\Delta_{\text{r}}\text{H}_{298}^{o}(2)} \right|$ = $\text{2n}_{\text{O}_{2}}$.241,8 (kJ)

Do N₂ hấp thụ 35% nhiệt nên chỉ còn 65% nhiệt của (2) cung cấp cho (1) nên : Q₁ = 65%Q₂.

Mà O₂ chiếm 20% không khí $\rightarrow$$\text{n}_{\text{O}_{2}} = \dfrac{1}{5}$n_{không khí} $\left. \rightarrow\dfrac{\text{n}_{\text{CH}_{3}\text{OH}}}{\text{n}_{\text{KK}}} \right.$ $\left. \rightarrow\%\text{V}_{\text{CH}_{3}\text{OH}} \right.$

Giải chi tiết

Lượng nhiệt cần cho phản ứng (1) : Q₁ = $\text{n}_{\text{CH}_{3}\text{OH}}.\left| {\Delta_{\text{r}}\text{H}_{298}^{o}(1)} \right|$ = $\text{n}_{\text{CH}_{3}\text{OH}}$.84,2 (kJ)

Lượng nhiệt phản ứng (2) tỏa ra : Q₂= $\text{2n}_{\text{O}_{2}}.\left| {\Delta_{\text{r}}\text{H}_{298}^{o}(2)} \right|$ = $\text{2n}_{\text{O}_{2}}$.241,8 (kJ)

Do N₂ hấp thụ 35% nhiệt nên chỉ còn 65% nhiệt của (2) cung cấp cho (1) nên : Q₁ = 65%Q₂.

$\rightarrow$ $\text{n}_{\text{CH}_{3}\text{OH}}$.84,2 = 65%.$\text{2n}_{\text{O}_{2}}$.241,8

Mà O₂ chiếm 20% không khí $\rightarrow$$\text{n}_{\text{O}_{2}} = \dfrac{1}{5}$n_{không khí}

⟶ $\text{n}_{\text{CH}_{3}\text{OH}}$.84,2 = 65%.$\text{2}\text{.}\dfrac{1}{5}$. n_{không khí}.241,8

$\left. \rightarrow\dfrac{\text{n}_{\text{CH}_{3}\text{OH}}}{\text{n}_{\text{KK}}} = \dfrac{65\%.2.\dfrac{1}{5}.241,8}{84,2} \right.$ = 0,746651

$\left. \rightarrow\%\text{V}_{\text{CH}_{3}\text{OH}} = \dfrac{0,746651}{0,746651 + 1}.100\% \right.$ = 42,7%

Đáp án cần điền là: 42,7

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.