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).Câu hỏi trong đề: Đề chính thức Tốt nghiệp THPT Hóa học năm 2026 - Lần 1 !!
Quảng cáo
Trả lời:
Đáp án:
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 \(h = \frac{3}{7} \cdot 100 \approx 42,9\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Đang tải chế độ Học...
Dành cho bạn Hot
Vào phòng luyện đề →Luyện đề →CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. đề xuất (3).
B. đề xuất (4).
C. đề xuất (2).
D. đề xuất (1).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
Lời giải
Đáp án đúng là: D
Nước có pH = 5,0 là môi trường acid. Muốn tăng pH cần dùng chất có tính base. \(Ca{(OH)_2}\) là base, phản ứng với \({H^ + }\) nên làm pH tăng.
Câu 2
a. Cellulose và tinh bột đều là polymer tự nhiên (polymer thiên nhiên).
b. Phản ứng thuỷ phân cellulose và tinh bột theo phương trình (1) là phản ứng cắt mạch polymer.
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.
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.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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
\(C{H_3} - C{H_2} - C{H_3}\).
\(C{H_3} - C{H_2} - C{H_2} - CHO\).
\(C{H_3} - C{H_2} - CH = C{H_2}\).
\(C{H_3} - C{H_2} - C{H_2} - C{H_3}\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Câu 5
Xi măng Portland có thành phần được biểu diễn như sau: \(3CaO \cdot A{l_2}{O_3}\) (kí hiệu là \({C_3}A\)), \(2CaO \cdot Si{O_2}\) (kí hiệu là \({C_2}S\)), \(3CaO \cdot Si{O_2}\) (kí hiệu là \({C_3}S\)), \(4CaO \cdot A{l_2}{O_3} \cdot F{e_2}{O_3}\) (kí hiệu là \({C_4}AF),\) \(CaS{O_4}\) (hay \(CaO \cdot S{O_3}\)), còn lại là phụ gia. Thành phần của một loại xi măng Portland quy đổi về % khối lượng các chất được cho trong bảng sau:
Thành phần | CaO | SiO₂ | Al₂O₃ | Fe₂O₃ | SO₃ | Phụ gia |
% khối lượng | 67,76 | 22,20 | 5,61 | 2,40 | 1,60 | 0,43 |
Phần trăm theo khối lượng của \(2CaO \cdot Si{O_2}\) \(({C_2}S)\) trong loại xi măng Portland trên là x %. Xác định giá trị của x (không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng tới hàng phần mười).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Câu 6
\(FeS{O_4}\).
\(F{e_2}{(S{O_4})_3}\).
\(Fe{S_2}\).
\(FeS\).
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Câu 7
a. Hợp chất Y có tên gọi là glycerol.
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.
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).
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.
Đăng nhập để xem lời giải
Lưu tiến độ và luyện tập hiệu quả hơn. Hoàn toàn miễn phí!
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.
Đăng ký để học cùng Vietjack. Hoàn toàn miễn phí!
Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.
