Một loại khí biogas có chứa 60% CH4 về thể tích. Nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy 1 mol methane là 891 kJ

Một loại khí biogas có chứa 60% CH về thể tích. Nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy 1 mol methane là 891 kJ

Sách bài tập KHTN 9 Bài 23: Alkane - Kết nối tri thức

Bài 23.10 trang 70 Sách bài tập KHTN 9: Một loại khí biogas có chứa 60% CH₄ về thể tích. Nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy 1 mol methane là 891 kJ

a) Tính nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy 50 L khí biogas. Biết rằng các khí khác trong thành phần biogas khi cháy sinh ra nhiệt lượng không đáng kể.

b) Nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy 1 mol propane là 2 220 kJ.Tính khối lượng propane cần thiết để khi đốt sinh ra nhiệt lượng bằng nhiệt lượng khi đốt cháy lượng khí biogas ở câu a). (Các thể tích khí đều đo ở 25 °C, 1 bar).

c) Để cung cấp một lượng nhiệt như nhau, đốt methane hay propane (khí trong thành phần khí mỏ dầu) sẽ thải khí CO₂ ra ngoài môi trường ít hơn?

Lời giải:

a) Số mol CH₄ trong 50L biogas: $\frac{50}{24,79}.\frac{60}{100}=1,21\left(mol\right).$

Nhiệt lượng sinh ra khi đốt 50 L biogas này được xác định gần đúng là nhiệt lượng sinh ra khi đốt 1,21 mol CH₄:

Q = 1,21 . 891 = 1078,11 (kJ)

b) Khi đốt cháy 1 mol propane sinh ra 2 220 kJ.

Khi đốt cháy x mol propane sinh ra 1 078,11 kJ.

Tính ra $x=\frac{1078,11\cdot 1}{2220}=0,49\left(mol\right).$

→ Khối lượng propane cần thiết là: m = 0,49.44 = 21,56 gam

c) Phản ứng cháy của methane: $C{H}_4+2O_2\stackrel{t^{°}}{\to }C{O}_2+2H_{2}O$

Vậy: số mol CO₂ sinh ra bằng số mol CH₄.

Thể tích khí CO₂ thải ra ngoài môi trường: V = 1,21 . 24,79 $\approx$ 30,00 (L).

Phản ứng cháy của propane: $C_3{H}_8+5O_2\stackrel{t^{°}}{\to }3C{O}_2+4H_{2}O$

Số mol:                                   0,49                  1,47

Thể tích khí CO₂ thải ra ngoài môi trường: V = 1,47 . 24,79 $\approx$36,44 (L).

Để tạo ra một lượng nhiệt như nhau, đốt khí methane sẽ thải khí CO₂ ra ngoài môi trường ít hơn đốt propane.

Lời giải sách bài tập KHTN 9 Bài 23: Alkane hay khác:

• Bài 23.1 trang 69 Sách bài tập KHTN 9: Trong số các CTPT sau đây, có bao nhiêu CTPT biểu diễn các chất thuộc loại hydrocarbon? ...

• Bài 23.2 trang 69 Sách bài tập KHTN 9: Chất nào sau đây không thuộc loại alkane?...

• Bài 23.3 trang 69 Sách bài tập KHTN 9: CTPT nào sau đây biểu diễn chất thuộc loại alkane?...

• Bài 23.4 trang 69 Sách bài tập KHTN 9: Alkane nào sau đây có mạch phân nhánh?...

• Bài 23.5 trang 69 Sách bài tập KHTN 9: Propane có 3 nguyên tử C trong phân tử và là ankane có tính chất tương tự methane....

• Bài 23.6 trang 70 Sách bài tập KHTN 9: Phát biểu nào sau đây đúng? Alkane là các hydrocarbon mà phân tử chỉ có liên kết đơn...

• Bài 23.7 trang 70 Sách bài tập KHTN 9: Trong các chất sau đây, có bao nhiêu chất thuộc loại alkane?...

• Bài 23.8 trang 70 Sách bài tập KHTN 9: Ở điều kiện 25 °C, 1 bar, 2 L hydrocarbon X có khối lượng bằng 1 L khí oxygen...

• Bài 23.9 trang 70 Sách bài tập KHTN 9: Trình bày phương pháp hoá học để phân biệt ba khí: methane, carbon dioxide, hydrogen....