Sản phẩm của quá trình nung vôi có nhiều ứng dụng trong thực tế, CaO sinh ra được sử dụng

Câu hỏi số 952288:

Vận dụng

Sản phẩm của quá trình nung vôi có nhiều ứng dụng trong thực tế, CaO sinh ra được sử dụng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hoá học, được dùng để khử chua đất trồng trọt, xử lí nước thải công nghiệp, khử độc môi trường. Còn CO₂ được dùng sản xuất CO₂ lỏng phục vụ cho nhu cầu công nghiệp và dân sinh. Quá trình nung vôi xảy ra theo phương trình hóa học: $CaC{{O}_{3}}\xrightarrow{{{t}^{o}}}CaO+C{{O}_{2}}(1).$

Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt mạnh. Lượng nhiệt này được cung cấp từ quá trình đốt cháy hoàn toàn than đá (chứa 98% là carbon graphite và 2% tạp chất trơ): $C(graphite)+{{O}_{2}}(g)\xrightarrow{{{t}^{o}}}C{{O}_{2}}(g)(2).$

Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn và hiệu suất chuyển hóa của CaCO₃ là 100%. Biết 95% tổng lượng nhiệt tỏa ra từ phản ứng (2) được cung cấp cho phản ứng (1) và các giá trị nhiệt tạo thành của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:

Nhiệt tạo thành chuẩn của các chất:

Chất	CaCO₃(s)	CaO(s)	CO₂(g)
$\bigtriangleup_{r}H_{298}^{0}(kJ.mol^{- 1})$	-1207,6	-634,9	-393,5

Tính khối lượng than đá (tấn) cần thiết để sản xuất 420 tấn CaO(s) trong giai đoạn trên. (Kết quả các phép tính trung gian không được làm tròn, chỉ kết quả cuối cùng được làm tròn đến hàng đơn vị).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:952288

Phương pháp giải

$\Delta_{r}H_{298}^{0}(1) = {\sum{\Delta_{f}H_{298}^{0}}}\left( {sp} \right) - {\sum{\Delta_{f}H_{298}^{0}\left( {cd} \right)}} = \left\lbrack {\Delta_{f}H_{298}^{0}\left( {CaO} \right) + \Delta_{f}H_{298}^{0}\left( {CO_{2}} \right)} \right\rbrack - \left\lbrack {\Delta_{f}H_{298}^{0}\left( {CaCO_{3}} \right)} \right\rbrack.$

$\Delta_{r}H_{298}^{0}(2) = {\sum{\Delta_{f}H_{298}^{0}}}\left( {sp} \right) - {\sum{\Delta_{f}H_{298}^{0}\left( {cd} \right)}} = \left\lbrack {\Delta_{f}H_{298}^{0}\left( {CO_{2}} \right)} \right\rbrack - \left\lbrack {\Delta_{f}H_{298}^{0}(C) + \Delta_{f}H_{298}^{0}\left( O_{2} \right)} \right\rbrack.$

Gọi số mol carbon: n_C = h (tấn mol).

Khi đó $\left. \bigtriangleup_{r}H_{298}^{0}(1) = 95\%.h \bigtriangleup_{r}H_{298}^{0}(2)\Rightarrow h \right.$ (tấn mol).

$\left. \Rightarrow m_{than} = \dfrac{12h}{98\%} \right.$ (tấn).

Giải chi tiết

$\begin{array}{l} {\Delta_{r}H(1) = \left\lbrack {\Delta_{f}H_{298}^{0}\left( {CaO} \right) + \Delta_{f}H_{298}^{0}\left( {CO_{2}} \right)} \right\rbrack - \left\lbrack {\Delta_{f}H_{298}^{0}\left( {CaCO_{3}} \right)} \right\rbrack} \\ \left. \Leftrightarrow Q_{1} = \left\lbrack {\left( {- 634,9} \right) + \left( {- 393,5} \right)} \right\rbrack - \left( {- 1207,6} \right) = 179,2(kJ). \right. \end{array}$

$\begin{array}{l} {\Delta_{r}H(2) = \left\lbrack {\Delta_{f}H_{298}^{0}\left( {CO_{2}} \right)} \right\rbrack - \left\lbrack {\Delta_{f}H_{298}^{0}(C) + \Delta_{f}H_{298}^{0}\left( O_{2} \right)} \right\rbrack} \\ \left. \Leftrightarrow Q_{2} = \left( {- 393,5} \right) - \left( {0 + 0} \right) = - 393,5(kJ). \right. \end{array}$

Gọi $n_{C} = h$ (tấn mol).

$n_{CaO} = \dfrac{420}{56} = 7,5$(tấn mol).

Khi đó $\left. Q_{1} = 95\%.Q_{2}\Leftrightarrow 7,5.179,2 = 95\%.h.393,5\Rightarrow h = \dfrac{7,5.179,2}{95\%.393,5} \right.$ (tấn mol).

$\left. \Rightarrow m_{than} = \dfrac{12h}{98\%} \approx 44 \right.$ (tấn).

Đáp án cần điền là: 44

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.