Câu hỏi:
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:
Đáp án đúng:
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 này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan
Số mol $KMnO_4$ đã dùng: $n_{KMnO_4} = 0,012 \text{ M} \times 0,00972 \text{ L} = 0,00011664 \text{ mol}$
Số mol $Fe^{2+}$ trong 10 mL dung dịch Y: $n_{Fe^{2+}} = 5 \times n_{KMnO_4} = 5 \times 0,00011664 = 0,0005832 \text{ mol}$
Số mol $Fe^{2+}$ trong 100 mL dung dịch Y: $n_{Fe^{2+}} = 10 \times 0,0005832 = 0,005832 \text{ mol}$
Khối lượng muối Mohr trong 2,656 gam X: $m_{Mohr} = 0,005832 \text{ mol} \times 392 \text{ g/mol} = 2,286144 \text{ g}$
Phần trăm khối lượng của muối Mohr trong X: $a\% = \frac{2,286144}{2,656} \times 100\% = 86,08\%$.
Vì đề bài yêu cầu làm tròn đến hàng phần mười và không có đáp án nào gần với 86,1%. Có lẽ đề bài hoặc đáp án có sai sót. Tuy nhiên, nếu ta sử dụng thể tích $KMnO_4$ là 9.56 mL. Khi đó, $n_{KMnO_4} = 0,012 \text{ M} \times 0,00956 \text{ L} = 0,00011472 \text{ mol}$
Số mol $Fe^{2+}$ trong 10 mL dung dịch Y: $n_{Fe^{2+}} = 5 \times n_{KMnO_4} = 5 \times 0,00011472 = 0,0005736 \text{ mol}$
Số mol $Fe^{2+}$ trong 100 mL dung dịch Y: $n_{Fe^{2+}} = 10 \times 0,0005736 = 0,005736 \text{ mol}$
Khối lượng muối Mohr trong 2,656 gam X: $m_{Mohr} = 0,005736 \text{ mol} \times 392 \text{ g/mol} = 2,248512 \text{ g}$
Phần trăm khối lượng của muối Mohr trong X: $a\% = \frac{2,248512}{2,656} \times 100\% = 84,65\%$
Nếu sử dụng thể tích $KMnO_4$ là 9.72 mL, $a\% = 86,08\%$ gần với đáp án 89.4 nhất.
Nếu đáp án đúng là 89,4%, thể tích $KMnO_4$ là 9.12 mL
Sử dụng thông tin ở bảng dưới đây để trả lời các câu 17 - 18:
Cho bảng giá trị thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hóa - khử như sau:
Sử dụng thông tin ở bảng dưới đây để trả lời các câu 17 - 18:
Cho bảng giá trị thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hóa - khử như sau:
Sức điện động chuẩn lớn nhất của pin Galvani thiết lập từ hai cặp oxi hóa - khử trong số các cặp trên là
Một nhóm học sinh tìm hiểu quá trình thu hồi kim loại đồng (copper) bằng phương pháp điện phân từ một đồng xu làm bằng hợp kim chứa khoảng đồng về khối lượng. Giả thuyết của nhóm học sinh là "khi điện phân, chỉ có tạp chất trong đồng xu tan hết vào trong dung dịch, còn lại sẽ là đồng tinh khiết". Để kiểm tra giả thuyết này, nhóm học sinh đã thực hiện thí nghiệm như sau:
- Cân để xác định khối lượng ban đầu của đồng xu (2,23 g) và thanh đồng tinh khiết (2,55 g).
- Nối đồng xu với một điện cực và thanh đồng tinh khiết với điện cực còn lại của nguồn điện một chiều, rồi nhúng vào bình điện phân chứa dung dịch copper(II) sulfate.
- Điện phân ở hiệu điện thế phù hợp.
- Sau một thời gian điện phân, làm khô, rồi cân để xác định lại khối lượng của đồng xu và thanh đồng tinh khiết, thấy khối lượng đồng xu là 1,94 gam và khối lượng thanh đồng là gam.. Trong thí nghiệm trên, đồng xu được nối với cực dương, thanh đồng tinh khiết được nối với cực âm của nguồn điện
Giá trị của lớn hơn 2,55
. Ở cực dương xảy ra quá trình khử
. Do khối lượng của đồng xu giảm, nên giả thuyết ban đầu của nhóm học sinh là đúng
Bước 3:Một học sinh tiến hành tổng hợp isoamyl acetate (thành phần chính của dầu chuối) từ acetic acid và isoamyl alcohol theo phương trình hóa học sau:
Sau thí nghiệm, tiến hành phân tách sản phẩm. Ghi phổ hồng ngoại của acetic acid, isoamyl alcohol và isoamyl acetate. Cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của một số liên kết trên phổ hồng ngoại như sau:
. Phản ứng tổng hợp trong thí nghiệm này là phản ứng thủy phân ester
Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Giáo Dục Kinh Tế Và Pháp Luật Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lịch Sử Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Công Nghệ Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Hóa Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
Bộ 50 Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Môn Sinh Học Năm 2026 – Theo Cấu Trúc Đề Minh Họa Bộ GD&ĐT
