Câu 8* trang 48 SGK Hóa học 11 Nâng cao

Người ta có thể sản xuất amoniac để điều chế ure bằng cách chuyển hóa có xúc tác một hỗn hợp không khí, hơi nước và khí metan (thành phần chính của khí thiên nhiên).

Đề bài

Người ta có thể sản xuất amoniac để điều chế ure bằng cách chuyển hóa có xúc tác một hỗn hợp không khí, hơi nước và khí metan (thành phần chính của khí thiên nhiên).

Phản ứng điều chế \({H_2}\) và \(C{O_2}\) : \(C{H_4} + 2{H_2}O \to C{O_2} + 4{H_2}\) (1)

Phản ứng thu \({N_2}\) (từ không khí) và \(C{O_2}\): \(C{H_4} + 2{O_2} \to C{O_2} + 2{H_2}O\) (2)

Phản ứng tổng hợp \(N{H_3}\) :

Để sản xuất khí amoniac, nếu lấy 841,7 \({m^3}\)không khí (chứa 21,03% \({O_2}\), 78,02 \({N_2}\), còn lại là khí hiếm), thì cần phải lấy bao nhiêu \({m^3}\) khí metan và bao nhiêu \({m^3}\) hơi nước để có đủ lượng \({N_2}\) và \({H_2}\) theo tỉ lệ 1:3 về thể tích dùng cho phản ứng tổng hợp amoniac. Giả thiết các phản ứng (1) và (2) đều xảy ra hoàn thành và các thể tích khi được đo ở cùng điều kiện.

Lời giải chi tiết

Thể tích khí \({O_2}\) và khí \({N_2}\) trong 841,7 \({m^3}\) không khí:

\({V_{{O_2}}} = \frac{{841,7.21,03}}{{100}} = 177,01({m^3});\)

\({V_{{N_2}}} = \frac{{841,7.78,02}}{{100}} = 656,69({m^3})\)

\({V_{{H_2}}}\)cần = \(3.{V_{{N_2}}} = 3.656,69 = 1970,08({m^3})\)

Từ phương trình (1): \(C{H_4} + 2{H_2}O \to C{O_2} + 4{H_2}\)

\(1{m^3} \to 2{m^3} \to 1{m^3} \to 4{m^3}\)

? \( \leftarrow \) ? \( \leftarrow \) 1970,08 \({m^3}\)

\({V_{C{H_4}}} = \frac{{1970,08}}{4} = 492,52({m^3})\)

\({V_{{H_2}O}} = 2.492,52 = 985,04({m^3})\)

Từ phương trình (2): \(C{H_4} + 2{O_2} \to C{O_2} + 2{H_2}O\)

\(1{m^3} \to 2{m^3}\)

? \( \leftarrow \)177,01 \({m^3}\) \( \to \) 177,01 \({m^3}\)

\({V_{C{H_4}}} = \frac{{177,01}}{2} = 88,5({m^3})\)

Vậy thể tích \(C{H_4}\) và \({H_2}\) tổng cộng cần:

\({V_{C{H_4}}} = 492,52 + 88m5 = 581,02({m^3});\)

\({V_{{H_2}O}} = 985,04 - 177,01 = 808,03({m^3})\)

Loigiaihay.com

Bình luận

Chia sẻ

Bình chọn:

4.3 trên 6 phiếu

Bài tiếp theo

Câu 7 trang 48 SGK Hóa học 11 Nâng cao
Có thể phân biệt muối amoni với các muối khác bằng cách cho nó tác dụng với dung dịch kiềm, vì khi đó:
Câu 6 trang 47 SGK Hóa học 11 Nâng cao
Cho cân bằng hóa học sau:
Câu 5 trang 47 SGK Hóa học 11 Nâng cao
Viết phương trình hóa học của các phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau:
Câu 4 trang 47 SGK Hóa học 11 Nâng cao
Dung dịch amoniac có thể hòa tan được do
Câu 3 trang 47 SGK Hóa học 11 Nâng cao
Nêu tính chất hóa học đặc trưng và những ứng dụng của amoniac. Tại sao người ta nó amoniac là một bazơ yếu ?
Câu 2 trang 47 SGK Hóa học 11 Nâng cao
Hãy đưa ra một thí nghiệm đơn giản để nhận ra bình đựng khí
Câu 1 trang 47 SGK Hóa học 11 Nâng cao
Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm chứng minh amoniac tan nhiều trong nước.