Giải bài 4 trang 169 SGK Hóa học 11 Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

Học Lớp

Administrator
Thành viên BQT
Giải bài 4 trang 169 SGK Hóa học 11 Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên:
Một loại khí thiên nhiên có thành phần trăm về thể tích các khí như sau: 85,0% metan; 10,0% etan; 2,0% nitơ và 3,0% cacbon đioxit.
a. Tính thể tích khí (đktc) cần để đun nóng 100,0 lít nước từ 20$^{o}$C lên 100$^{o}$C, biết nhiệt toả ra khi đốt 1 mol metan, 1 mol etan lần lượt bằng: 880kJ; 1560kJ và để nâng 1 ml nước lên 1$^{o}$ cần 4,18J.
b. Nếu chuyển được toàn bộ hiđrocacbon trong 1,000.103 m$^{3}$ 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 kilogam vinyl clorua?
Học Lớp hướng dẫn giải
a. Nhiệt lượng cần để đun nóng 100 lít nước từ 20$^{o}$C lên 100$^{o}$C là:
4,18.(100 - 20).(100.10$^{3}$) = = 33 440 000 (J) = 33 440 (kJ)
Gọi số mol khí thiên nhiên là x (mol)
=> n$_{CH4}$ = 0,85x (mol) ; n$_{C2H6}$ = 0,1x (mol)
Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy metan là: 880.0,85x = 748x (kJ)
Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy etan là: 15600.0,1x = 156x (kJ)
=> 748x + 156x = 33440
=> x = 36,991 (mol)
Vậy thể tích khí thiên nhiên cần dùng là:
36,991.22,4 = 828,6 (lít) (đktc)
b. Ta có:
828,6 (lít) khí thiên nhiên có 0,85x (mol) CH4 và 0,1x (mol) C$_{2}$H$_{6}$
106 (lít) khí thiên nhiên có a (mol) CH4 và b (mol) C$_{2}$H$_{6}$
bai-4-trang-169-sgk-hoa-11.PNG

Số mol vinyl clorua thực tế là:
(18973,2 + 4464,3).0,65 = 15234,4(mol)
Khối lượng vinyl clorua thực tế thu được là:
15234,4.62,5 = 952,15.103 (g) = 952,15 (kg)