Trong một nhà máy sản xuất ammonia theo quy trình Haber, giai đoạn sản xuất khí hydrogen bằng phản ứng của methane và nước được thực hiện theo phương trình hóa học (1) như sau:
(1)
Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt mạnh. Lượng nhiệt này được cung cấp từ quá trình đốt cháy hoàn toàn khí methane theo phương trình hóa học (2):
(2)
Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn và hiệu suất chuyển hóa của methane là . Tính khối lượng khí methane (theo tấn, làm tròn đến hàng phần trăm) cần thiết để sản xuất 0,30 tấn trong giai đoạn trên. Biết 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:

Trong một nhà máy sản xuất ammonia theo quy trình Haber, giai đoạn sản xuất khí hydrogen bằng phản ứng của methane và nước được thực hiện theo phương trình hóa học (1) như sau:
(1)
Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt mạnh. Lượng nhiệt này được cung cấp từ quá trình đốt cháy hoàn toàn khí methane theo phương trình hóa học (2):
(2)
Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn và hiệu suất chuyển hóa của methane là . Tính khối lượng khí methane (theo tấn, làm tròn đến hàng phần trăm) cần thiết để sản xuất 0,30 tấn trong giai đoạn trên. Biết 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:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Theo phương trình (1), để tạo ra $3$ mol $H_2$ cần $1$ mol $CH_4$. Vậy để tạo ra $1,5 \times 10^5$ mol $H_2$ cần $\frac{1,5 \times 10^5}{3} = 0,5 \times 10^5$ mol $CH_4$.
Nhiệt tạo thành của phản ứng (1):
$\Delta_rH_1^0 = \Delta_fH^0_{CO} + 3\Delta_fH^0_{H_2} - \Delta_fH^0_{CH_4} - \Delta_fH^0_{H_2O} = -110,5 + 3(0) - (-74,9) - (-241,8) = 206,2$ kJ/mol.
Nhiệt tạo thành của phản ứng (2):
$\Delta_rH_2^0 = \Delta_fH^0_{CO_2} + 2\Delta_fH^0_{H_2O} - \Delta_fH^0_{CH_4} - 2\Delta_fH^0_{O_2} = -393,5 + 2(-241,8) - (-74,9) - 2(0) = -802,2$ kJ/mol.
Gọi $x$ là số mol $CH_4$ cần dùng cho phản ứng (2). Ta có:
$0,9 \times x \times |-802,2| = 0,5 \times 10^5 \times 206,2$
$x = \frac{0,5 \times 10^5 \times 206,2}{0,9 \times 802,2} = 14328,9$ mol.
Tổng số mol $CH_4$ cần dùng là: $0,5 \times 10^5 + 14328,9 = 64328,9$ mol.
Vậy khối lượng $CH_4$ cần dùng là: $64328,9 \times 16 = 1029262,4$ gam $ = 1,0292624$ tấn.
Số mol CH4 ở (1): 0.5*10^5 mol = 50000 mol.
Số mol CH4 ở (2): x (mol)
Nhiệt lượng tỏa ra ở (2): 802,2*x (kJ)
Nhiệt lượng dùng cho (1): 206,2*50000 = 10310000 (kJ)
Ta có: 0.9*802,2*x = 10310000 => x = 14328.9 (mol)
Tổng số mol CH4: 50000 + 14328.9 = 64328.9 (mol)
Vậy mCH4 = 64328.9*16 = 1029262.4 (g) = 1.03 (tấn)
Vậy khối lượng methane cần thiết là: $(0,5 \times 10^5 + 0,14329 \times 10^5) \times 16 \times 10^{-6} = 1.03\ tấn$ Vì vậy, đáp án gần nhất là 0.25
Câu hỏi liên quan
Chloramine B ( B là benzene) là hợp chất có tính sát trùng cao, hạn sử dụng lâu dài, đang được sử dụng phổ biến để tầy trùng, sát khuẩn bề mặt, khử trùng nước sinh hoạt, \(\ldots\). Chloramine \(B\) là hợp chất chứa chlorine hoạt động, dễ tách ra nguyên tử Cl khi hòa tan trong nước.
Chloramine B có công thức cấu tạo như sau:
Cứ 10 gam chloramine B pha vào 1000 L nước có tác dụng diệt khuẩn nước. Một gia đình muốn diệt khuẩn cho bể nước có dung tích \(2,5 \mathrm{m}^{3}\). Gia đình này mua chloramine B dạng viên, hàm lượng chloramine trong mỗi viên là 250 mg. Hỏi gia đình cần sử dụng bao nhiên viên chloramine B để khử khuẩn bể nước trên?
Một thông số liên quan đến số mức xám của ảnh xám là
- Trong không gian với hệ toạ độ Oxyz, phương trình nào sau đây là phương trình chính tắc của một đường thẳng?
Câu trả lời nào đúng và đầy đủ nhất về byte?
Nguyên tử Boron (B) có Z = 5. Cấu hình electron của B là
Tìm GTLN của \(F(x;y) = x - 3y\), với điều kiện \(\left\{ \begin{array}{*{35}{l}} x\ge 0 \\ 0\le y\le 5 \\ x+y-2\ge 0 \\ 3x-y\le 6 \\ \end{array} \right.\)?
Việc phát triển các ngành dịch vụ ở vùng Đồng bằng sông Hồng nhằm
Nguyên tử P (Z = 15) có xu hướng
Trong bài văn nghị luận, giữa các luận điểm, lí lẽ với bằng chứng cần
Cho hình chóp \(\mathrm{S} . \mathrm{ABCD}\) đáy là hình vuông cạnh \(a\). Mặt bên SAD là tam giác đều và nằm trong mặt phẳng vuông góc với đáy. Gọi \(\mathrm{M}, \mathrm{N}, \mathrm{P}\) lần lượt là trung điểm của các cạnh \(\mathrm{SB}, \mathrm{BC}, \mathrm{CD}\). Tính thể tích khối tứ diện CMNP.
Lợn Ỉ, Gà Đông Tảo, Bò BBB, Gà ISA Brown Vịt Bầu, lợn Yorkshire. Những con vật thuộc nhóm vật nuôi chuyên dụng là ?
Hình dưới đây mô tả đồ thị độ dịch chuyển - thời gian của một chiếc xe ô tô chạy trên một đường thẳng. Vận tốc trung bình của xe là
Trong các câu sau, câu nào là mệnh đề?
Một sóng điện từ có tần số 90 MHz, truyền trong không khí với tốc độ 3.108 m/s thì có bước sóng là
Vì sao nước đi vào mạch gỗ theo con đường gian bào đến nội bì thì chuyển sang con đường tế bào chất?
Theo em phát biểu nào sau đây là sai?
Read the passage carefully. Choose an option (A, B, C, or D) that best answers each question from to 646 to 650:
1. Millions of people are using cellphones today. In many places, it is actually considered unusual not to use one. In many countries, cellphones are very popular with young people. They find that the phones are more than a means of communication - having a mobile phone shows that they are cool and connected.
2. The explosion in mobile phone use around the world has made some health professionals worried. Some doctors are concerned that in the future many people may suffer health problems from the use of mobile phones. In England, there has been a serious debate about this issue. Mobile phone companies are worried about the negative publicity of such ideas. They say that there is no proof that mobile phones are bad for your health.
3. On the other hand, medical studies have shown changes in the brain cells of some people who use mobile phones. Signs of change in the tissues of the brain and head can be detected with modern scanning equipment. In one case, a traveling salesman had to retire at young age because of serious memory loss. He couldn't remember even simple tasks. He would often forget the name of his own son. This man used to talk on his mobile phone for about six hours a day, every day of his working week, for a couple of years. His family doctor blamed his mobile phone use, but his employer's doctor didn't agree.
4. What is it that makes mobile phones potentially harmful? The answer is radiation. High-tech machines can detect very small amounts of radiation from mobile phones. Mobile phone companies agree that there is some radiation, but they say the amount is too small to worry about.
5. As the discussion about their safety continues, it appears that it's best to use mobile phones less often. Use your regular phone if you want to talk for a long time. Use your mobile phone only when you really need it. Mobile phones can be very useful and convenient, especially in emergencies. In the future, mobile phones may have a warning label that says they are bad for your health. So for now, it's wise not to use your mobile phone too often.
What could be the most suitable title for the passage?
Kết quả của việc nhìn thấy hoặc nghe thấy ở con người được xếp vào hoạt động nào sau đây trong quá trình xử lí thông tin?
Cho hệ bất phương trình: , điểm nào sau đây không thuộc miền nghiệm của hệ bất phương trình đã cho?
Read the following passage about Asia’s culture and mark the letter A, B, C or D on your answer sheet to indicate the best answer to each of the following questions
[I] Chemicals are present everywhere in our environment, some of which occur naturally, while others are the result of human activities. [II]. They are found in the air, water, and soil, and can have both positive and negative impacts on the ecosystem. Some chemicals, like nutrients, help support life by promoting plant growth [III]. However, others, especially synthetic chemicals such as pesticides, fertilizers, and industrial waste, can be harmful to both the environment and human health. [IV]
The widespread use of pesticides and fertilizers in agriculture has been a major cause of chemical pollution. When these chemicals are used improperly or excessively, they can wash into rivers, lakes, and oceans, leading to water pollution. This runoff can also contribute to the depletion of oxygen in water bodies, a process known as eutrophication. Eutrophication harms aquatic life, disrupting ecosystems and causing the death of fish and other organisms that rely on oxygen.
Toxic chemicals such as heavy metals (e.g., mercury and lead) pose additional threats to the environment and human health. These substances can accumulate in the food chain, starting from plants and animals in contaminated areas and eventually reaching humans. Long-term exposure to these chemicals can lead to serious health issues, including neurological disorders, cancer, and other chronic conditions. Many countries have established regulations to limit the use of harmful chemicals, but enforcement remains a challenge.
Efforts to reduce chemical pollution involve a combination of government regulations, technological innovations, and public awareness. Governments worldwide have introduced stricter rules on the use of hazardous chemicals and encouraged the development of eco-friendly alternatives. These regulations aim to limit the harmful impact of chemicals on the environment, encouraging industries to adopt safer practices. Environmental organizations play a vital role in monitoring chemical pollution, raising awareness, and advocating for cleaner technologies. They work closely with policymakers to ensure effective enforcement of environmental laws. While progress has been made, ongoing efforts are needed to address emerging challenges and ensure a safer and healthier environment for future generations.
The word "depletion" in paragraph II is OPPOSITE in meaning to ____.