khoahoc.vietjack.com
Xin chào! Vào học

Câu hỏi:

10/11/2026 11 Lưu

Một nhà máy sản xuất ammonia theo phương pháp Haber – Bosch. Để thu được nitrogen \(({N_2})\) và hydrogen \(({H_2})\) từ methane, không khí và nước, các giai đoạn chính được thực hiện như sau:

- Giai đoạn 1: Cho hỗn hợp gồm khí methane và hơi nước với tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 3 qua tháp phản ứng chứa xúc tác ở 900 °C, xảy ra phản ứng sau:

Hiệu suất chuyển hoá \(C{H_4}\) ở giai đoạn này là h %.

- Giai đoạn 2: Hỗn hợp thu được sau giai đoạn 1 được trộn với không khí (chứa 80% \({N_2}\) và 20% \({O_2}\) theo thể tích) để oxi hoá hết methane theo phản ứng:

- Giai đoạn 3: Trộn hỗn hợp thu được sau giai đoạn 2 với hơi nước dư để oxi hoá hết CO thành \(C{O_2}\) theo phản ứng:

- Giai đoạn 4: Dẫn hỗn hợp thu được sau giai đoạn 3 vào tháp hấp thụ để tách \(C{O_2}\) và hơi nước. Hỗn hợp khí còn lại chỉ gồm \({N_2}\) và \({H_2}\) với tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 3 được sử dụng để tổng hợp ammonia.

Coi các phản ứng khác trong các giai đoạn từ 1 đến 4 xảy ra không đáng kể. Xác định giá trị của h (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng tới hàng phần mười).

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Đáp án:

42,9

Đáp án: 42,9

Gọi ban đầu có 1 mol \(C{H_4}\) và 3 mol \({H_2}O\). Gọi hiệu suất chuyển hóa \(C{H_4}\) ở giai đoạn 1 là \(h\% \), đặt \(x = \frac{h}{{100}}\).

Giai đoạn 1:

\(C{H_4} + {H_2}O \to CO + 3{H_2}\)

Số mol \(C{H_4}\) đã phản ứng là \(x\) mol.

Sau giai đoạn 1 có: \(C{H_4}\) dư \(1 - x\) mol, \(CO\) là \(x\) mol, \({H_2}\) là \(3x\) mol.

Giai đoạn 2:

\(2C{H_4} + {O_2} \to 2CO + 4{H_2}\)

\(1 - x\) mol \(C{H_4}\) tạo thêm \(1 - x\) mol CO và \(2(1 - x)\) mol \({H_2}\).

Oxygen cần dùng là \(\frac{{1 - x}}{2}\) mol. Không khí có \({N_2}:{O_2} = 4:1\), nên \({n_{{N_2}}} = 4 \cdot \frac{{1 - x}}{2} = 2(1 - x)\) mol.

Sau giai đoạn 2:

Tổng CO là \(x + (1 - x) = 1\) mol.

Tổng \({H_2}\) là \(3x + 2(1 - x) = x + 2\) mol.

Giai đoạn 3:

\(CO + {H_2}O \to C{O_2} + {H_2}\)

1 mol CO tạo thêm 1 mol \({H_2}\).

Vậy sau giai đoạn 3: \({n_{{H_2}}} = x + 2 + 1 = x + 3\) mol.

Sau khi tách \(C{O_2}\) và hơi nước, hỗn hợp còn lại gồm \({N_2}\) và \({H_2}\) có tỉ lệ \({N_2}:{H_2} = 1:3\).

Ta có \(x + 3 = 3 \cdot 2(1 - x)\).

Suy ra \(x + 3 = 6 - 6x\), nên \(7x = 3\), do đó \(x = \frac{3}{7}\).

Vậy \(h = \frac{3}{7} \cdot 100 \approx 42,9\).

Đang tải chế độ Học...

Dành cho bạn Hot

Luyện đề →
Tốt nghiệp THPT Lịch sử
55 người thi tuần này

Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Lịch sử 2025-2026 Sở GD&ĐT Bắc Ninh - Lần 1

x câu 55 lượt thi Thi ngay →
Tốt nghiệp THPT Địa lý
35 người thi tuần này

Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Địa lí 2025-2026 Sở GD&ĐT Lạng Sơn

x câu 35 lượt thi Thi ngay →
Tốt nghiệp THPT Địa lý
28 người thi tuần này

Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Địa lí 2025-2026 Sở GD&ĐT Lào Cai

x câu 28 lượt thi Thi ngay →
Tốt nghiệp THPT Địa lý
30 người thi tuần này

Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Địa lí 2025-2026 Sở GD&ĐT Cà Mau

x câu 30 lượt thi Thi ngay →
Tốt nghiệp THPT Địa lý
29 người thi tuần này

Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Địa lí 2025-2026 Sở GD&ĐT Ninh Bình

x câu 29 lượt thi Thi ngay →
Tốt nghiệp THPT Địa lý
28 người thi tuần này

Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Địa lí 2025-2026 Sở GD&ĐT Quảng Ninh

x câu 28 lượt thi Thi ngay →
Tốt nghiệp THPT Địa lý
25 người thi tuần này

Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Địa lí 2025-2026 Sở GD&ĐT Hà Tĩnh

x câu 25 lượt thi Thi ngay →
Tốt nghiệp THPT Địa lý
28 người thi tuần này

Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Địa lí 2025-2026 Sở GD&ĐT Thái Nguyên

x câu 28 lượt thi Thi ngay →

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 2

a. Cellulose và tinh bột đều là polymer tự nhiên (polymer thiên nhiên).

Đúng
Sai

b. Phản ứng thuỷ phân cellulose và tinh bột theo phương trình (1) là phản ứng cắt mạch polymer.

Đúng
Sai

c. Vì cellulose và tinh bột đều có công thức chung là \({({C_6}{H_{10}}{O_5})_n}\) nên phân tử khối của cellulose và tinh bột đều bằng nhau.

Đúng
Sai

d. Cellulose và amylopectin đều cấu tạo từ các đơn vị glucose liên kết với nhau bằng các liên kết glycoside nên chúng đều có cấu tạo mạch polymer không phân nhánh.

Đúng
Sai

Lời giải

Đáp án đúng là:

a) Đúng. Cellulose và tinh bột đều là polymer thiên nhiên.

b) Đúng. Phản ứng thủy phân làm cắt các liên kết glycoside trong mạch polymer, nên là phản ứng cắt mạch polymer.

c) Sai. Cùng công thức chung \({({C_6}{H_{10}}{O_5})_n}\) nhưng giá trị \(n\) có thể khác nhau, nên phân tử khối có thể khác nhau.

d) Sai. Cellulose có mạch không phân nhánh, nhưng amylopectin có mạch phân nhánh. Vì vậy nói cả hai đều không phân nhánh là sai.

Câu 3

A.

\(C{H_3} - C{H_2} - C{H_3}\).

B.

\(C{H_3} - C{H_2} - C{H_2} - CHO\).

C.

\(C{H_3} - C{H_2} - CH = C{H_2}\).

D.

\(C{H_3} - C{H_2} - C{H_2} - C{H_3}\).

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

A.

\(FeS{O_4}\).

B.

\(F{e_2}{(S{O_4})_3}\).

C.

\(Fe{S_2}\).

D.

\(FeS\).

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 7

a. Hợp chất Y có tên gọi là glycerol.

Đúng
Sai

b. Trên mỗi phổ hồng ngoại của chất X và chất Y đều có tín hiệu đặc trưng cho các liên kết C=O và O-H.

Đúng
Sai

c. Do phân tử X chứa gốc acid béo không no nên chất béo thu được khi hydrogen hoá hoàn toàn X thuộc loại chất béo no (chỉ chứa gốc acid béo no).

Đúng
Sai

d. Chất Z và chất T đều có tính chất giặt rửa do các chất này đều có phần kị nước và phần ưa nước.

Đúng
Sai

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP