Carbon dioxide (CO2) là thành phần chính trong khí thải nhà máy nhiệt điện (than, khí,…), nó là một khí thải gây hiệu ứng nhà kính và gây ra sự biến đổi khí hậu toàn cầu. Để giảm tác động của nó tới môi trường, người ta hấp thụ và tách CO2 từ khí thải nhiệt điện, sau đó lưu trữ hoặc sử dụng CO2 cho các mục đích khác nhau như tái chế hoặc sản xuất các sản phẩm hóa học (urea, soda,…). Một nhà máy nhiệt điện khí có sản lượng điện 3.106 kWh/ngày (1 kWh = 3600 kJ) đã sử dụng khí thiên nhiên làm nhiên liệu (chứa 90% CH4, 10% C2H6 về thể tích). Các nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (biết 58% nhiệt lượng tỏa ra của quá trình đốt cháy được chuyển hóa thành điện năng). Toàn bộ lượng khí CO2 mà nhà máy này thải ra trong 1 ngày được sử dụng để tổng hợp được m tấn urea chứa 98% (NH2)2CO, với hiệu suất là 90%. Biết, CH4 và C2H6 cháy theo các phương trình:
CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)
C2H6(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)
Urea điều chế theo phương trình:
NH3(g) + CO2(g) → (NH2)2CO(s) + H2O(g)
Các giá trị nhiệt tạo thành của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:
|
Chất |
CH4(g) |
C2H6(g) |
CO2(g) |
H2O(g) |
|
Δf$\mathrm{H}_{298}^0$ (kJ/mol) |
-74,6 |
-84,7 |
-393,5 |
-241,8 |
Tính giá trị của m. (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).
Câu hỏi trong đề: Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Hóa học 2025-2026 Sở Sơn La lần 2 !!
Quảng cáo
Trả lời:
Đáp án:
Đáp án: 1305
Phản ứng đốt cháy:
$\mathrm{CH}_4\left( g \right)+2\mathrm{O}_2\left( g \right)\rightarrow\mathrm{CO}_2\left( g \right)+2\mathrm{H}_2\mathrm{O}\left( g \right)$
$\Delta_rH_{298}^{\circ}\left( \mathrm{CH}_4 \right)=-393{,}5+2\left( -241{,}8 \right)-\left( -74{,}6 \right)=-802{,}5\text{ kJ}/\mathrm{mol}$.
$\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6\left( g \right)+3{,}5\mathrm{O}_2\left( g \right)\rightarrow2\mathrm{CO}_2\left( g \right)+3\mathrm{H}_2\mathrm{O}\left( g \right)$
$\Delta_rH_{298}^{\circ}\left( \mathrm{C}_2\mathrm{H}_6 \right)=2\left( -393{,}5 \right)+3\left( -241{,}8 \right)-\left( -84{,}7 \right)=-1427{,}7\text{ kJ}/\mathrm{mol}$.
Gọi $n_{\mathrm{C}_2\mathrm{H}_6}=x\text{ mol}\Rightarrow n_{\mathrm{CH}_4}=9x\text{ mol}$.
Tổng nhiệt lượng có ích chuyển thành điện năng:
$Q=58\%\cdot\left( 802{,}5\cdot9x+1427{,}7x \right)=3\cdot10^6\cdot3600\text{ kJ}$
$\Rightarrow58\%\cdot8650{,}2x=1{,}08\cdot10^{10}\Rightarrow x\approx2152631{,}113\text{ mol}$
Tổng mol $\mathrm{CO}_2$: $n_{\mathrm{CO}_2}=9x+2x=11x\approx23678942{,}24\text{ mol}$.
Tổng hợp urea: $n_{\text{urea LT}}=n_{\mathrm{CO}_2}$.
$m_{\text{urea TT}}=\frac{n_{\mathrm{CO}_2}\cdot60\cdot90\%}{98\%}\approx1304758042\text{ g}\approx1305$ tấn.
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
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
A. chất dẻo, chất đóng rắn.
B. vật liệu chính, vật liệu phụ.
C. vật liệu nền, vật liệu cốt.
D. vật liệu cốt, vật liệu nền.
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: C
Composite gồm vật liệu nền (polymer) và vật liệu cốt (tăng cơ tính).
Câu 2
a. Ở bề mặt vỏ tàu biển xảy ra quá trình oxi hóa các phân tử khí oxygen hòa tan trong nước biển.
b. Giả sử một khối zinc gắn vào thân tàu có khối lượng 6,50 kg. Biết cường độ dòng điện ăn mòn trung bình sinh ra từ quá trình oxi hóa zinc là 0,5 A và hiệu suất bảo vệ của khối zinc là 80% (20% zinc bị hao hụt cơ học hoặc không tham gia tạo dòng điện). Thời gian tối đa khối zinc này có thể bảo vệ được vỏ tàu là 447 ngày. (Biết 1 ngày = 24 giờ, F = 96485 C/mol, không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).
c. Nếu các khối zinc bị bong tróc và rơi mất, ta có thể thay thế tạm thời bằng các khối tin (Sn) để tiếp tục bảo vệ vỏ tàu khỏi sự ăn mòn điện hóa.
d. Trong phương pháp này, khối zinc đóng vai trò là cực âm (anode) và vỏ tàu bằng thép đóng vai trò là cực dương (cathode).
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) Sai: Vỏ tàu là cathode, tại đó xảy ra quá trình khử oxygen: $\mathrm{O}_2+2\mathrm{H}_2\mathrm{O}+4e\rightarrow4\mathrm{OH}^-$.
b) Sai:
$m_{\text{Zn tham gia}}=6500\cdot80\%=5200\text{ g}$.
$n_{\mathrm{Zn}}=\frac{5200}{65}=80\text{ mol}\Rightarrow n_e=80\cdot2=160\text{ mol}$.
Áp dụng định luật Faraday: $t=\frac{n_e\cdot F}{I}=\frac{160\cdot96485}{0{,}5}=30875200\text{ s}$.
Số ngày $=\frac{30875200}{86400}\approx357{,}35\approx357\text{ ngày}$ (Đề ghi 447 ngày là sai).
c) Sai: Sn có tính khử kém hơn Fe ($E_{\mathrm{Sn}^{2+}/\mathrm{Sn}}^{\circ}=-0{,}14\mathrm{V}>E_{\mathrm{Fe}^{2+}/\mathrm{Fe}}^{\circ}=-0{,}44\mathrm{V}$), nếu ghép với thép sẽ thúc đẩy vỏ tàu bị ăn mòn nhanh hơn.
d) Đúng: Zn là anode hi sinh (cực âm), thép là cathode (cực dương).
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 4
Có khả năng dẫn nhiệt và dẫn điện rất tốt.
Có tính dẻo cao.
Có nhiệt độ nóng chảy thấp.
Có khối lượng riêng lớn (kim loại nặng).
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 6
A. Saccharose cấu tạo từ hai đơn vị α-glucose qua liên kết α-1,2-glycoside.
B. Mỗi đơn vị glucose trong phân tử cellulose có 3 nhóm hydroxy nên cellulose tác dụng với hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đặc.
C. Glucose, maltose và saccharose đều có nhóm -OH hemiacetal.
D. Tinh bột và cellulose đều có phản ứng màu với dung dịch iodine.
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
Tương tác van der Waals.
Liên kết cộng hóa trị.
Liên kết hydrogen.
Liên kết ion.
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.