Acetic acid được sử dụng rộng rãi để điều chế polymer, tổng hợp hương liệu,… Acetic acid được tổng hợp từ nguồn khí than (giá thành rẻ) theo các phản ứng hóa học sau:

Giả thiết hiệu suất phản ứng (a) và (b) đều đạt 90%. Để sản xuất 1000 lít CH₃COOH (D = 1,05 g/mL) cần thể tích (đktc) khí CO và H₂ lần lượt là

  

Đáp án đúng là D

Phương pháp giải

Tính ngược từ phản ứng tạo thành  vì đã có số liệu sản phẩm.

Lời giải

- Quá trình (b): Khối lượng \({\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{COOH}}\) điều chế được trên lý thuyết: \({m_{acid\,\,lt}} = {1000.10^3}:90\)

\( \Rightarrow \) Số mol CO cần dùng trong quá trình (b) và số mol \({\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{OH}}\) điều chế được từ quá trình (a) là \(\frac{{175}}{9}{.10^3}\;{\rm{mol}}\).

- Quá trình (a): Để điều chế \(\frac{{175}}{9}{.10^3}\;{\rm{mol}}\,\,{\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{OH}}\) từ \({{\rm{H}}_2}\) và CO với hiệu suất \(90\% \) thì

Số mol \({\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{OH}}\) theo lý thuyết được tạo ra là: \({n_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_3}{\rm{O}}{{\rm{H}}_{\,lt}}}} = \frac{{175}}{9}{.10^3}:90\)

Số mol CO cần dùng trong quá trình (a) là \(\frac{{1750}}{{81}}{.10^3}\;{\rm{mol}}\) và \({{\rm{H}}_2}\) là \(\frac{{3500}}{{81}}{.10^3}\;{\rm{mol}}\).

- Thể tích khí CO cần tại đktc là: \(\left( {\frac{{175}}{9}{{.10}^3} + \frac{{1750}}{{81}}{{.10}^3}} \right).22,{4.10^{ - 3}} = 919,5\;{{\rm{m}}^3}\)

Thể tích khí \({H_2}\) cần tại đktc là: \(\frac{{3500}}{{81}}{.10^3}.22,{4.10^{ - 3}} = 967.9\;{{\rm{m}}^3}\)

Chọn đáp án D.