Bài 4 trang 169 Hóa 11

Bài 37: Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

Bài 4 trang 169 Hóa 11: Một loại khí thiên nhiên có thành phần phần trăm về thể tích các khí như sau: 85% metan; 10,0% etan; 2,0% nitơ và 3,0% cacbon đioxit.

a) Tính thể tích khí (đo ở điều kiện tiêu chuẩn) cần để dung nóng 100,0 lít nước từ 20,0^oC lên 100^oC, biết nhiệt lượng tỏa ra khi đốt 1 mol metan, 1 mol etan lần lượt bằng: 880,0 kJ; 1560,0 kJ và để nâng 1 ml nước lên 10 cần 4,18 J.

b) Nếu chuyển được toàn bộ hiđrocacbon trong 1,000.10³ m³ khí trên (đktc) thành axetilen, sau đó thành vinyl clorua với hiệu suất toàn bộ quá trình bằng 65,0% thì sẽ thu được bao nhiêu kilogram vinyl clorua?

Trả lời

a) Nhiệt lượng cần để 100 lít nước từ 20^oC lên 100^oC

= (100 – 20) .4,48 .100 .1000 = 33440000J = 33440 KJ

Gọi v (l) là thể tích khí cần dùng.

Trong v (lít) khí này có 0,85V/22,4 mol CH₄ và 0,1V/22,4 mol etan

⇒ (0,85V/22,4) .800 + (0,1V/22,4) .1560 = 33440 ⇔ V = 828,6 lít

b) 1000m³ khí trên gồm 850m³ CH₄ và 100 m³ C₂H₆

850 m³ CH₄–––→ 425 m³ C₂H₂

100 m³ C₂H₆ –––→ 100 m³ C₂H₂

⇒ V_C2H2 = 525 m³ tức 525000/22,4 = 23437,5 mol C₂H₂

⇒ n_C2H3Cl = n_C2H2 = 23437,5 mol

⇒ m_vinyclorua = 23437,5 . 62,5 . 65/100 = 952.148,4375 g = 952,1484375 kg.