Carbon dioxide () 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 từ khí thải nhiệt điện, sau đó lưu trữ hoặc sử dụng 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 kWh/ngày (1 kWh = 3600 kJ) đã sử dụng khí thiên nhiên làm nhiên liệu (chứa 90% , 10% 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 mà nhà máy này thải ra trong 1 ngày được sử dụng để tổng hợp được m tấn urea chứa 98% , với hiệu suất là 90%.
Biết, và cháy theo các phương trình:
Urea điều chế theo phương trình:
Các giá trị nhiệt tạo thành của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:
Chất CH() CH() CO() HO() (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).
Carbon dioxide () 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 từ khí thải nhiệt điện, sau đó lưu trữ hoặc sử dụng 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 kWh/ngày (1 kWh = 3600 kJ) đã sử dụng khí thiên nhiên làm nhiên liệu (chứa 90% , 10% 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 mà nhà máy này thải ra trong 1 ngày được sử dụng để tổng hợp được m tấn urea chứa 98% , với hiệu suất là 90%.
Biết, và cháy theo các phương trình:
Urea điều chế theo phương trình:
Các giá trị nhiệt tạo thành của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:
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).
Một nhà máy nhiệt điện khí có sản lượng điện kWh/ngày (1 kWh = 3600 kJ) đã sử dụng khí thiên nhiên làm nhiên liệu (chứa 90% , 10% 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 mà nhà máy này thải ra trong 1 ngày được sử dụng để tổng hợp được m tấn urea chứa 98% , với hiệu suất là 90%.
Biết, và cháy theo các phương trình:
Urea điều chế theo phương trình:
Các giá trị nhiệt tạo thành của các chất ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:
| Chất | CH() | CH() | CO() | HO() |
| (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).
Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
Sản lượng điện mỗi ngày: kWh
Đổi ra kJ: kJ
Vì chỉ 58% nhiệt lượng chuyển thành điện năng nên nhiệt lượng đốt cháy nhiên liệu là:
1) Tính nhiệt cháy của từng nhiên liệu
Với :
kJ/mol
Với :
kJ/mol
2) Hỗn hợp khí thiên nhiên
Theo thể tích cũng là theo mol:
- : 90%
- : 10%
Nếu có 1 mol hỗn hợp thì nhiệt lượng tỏa ra:
kJ
Số mol hỗn hợp khí đã đốt:
mol
3) Tính số mol
Từ 1 mol hỗn hợp:
- 0,9 mol 0,9 mol
- 0,1 mol 0,2 mol
Vậy 1 mol hỗn hợp tạo: 1,1 mol
mol
4) Tổng hợp urea
Phương trình đúng:
Tỉ lệ mol: 1 mol tạo 1 mol urea.
Hiệu suất 90% nên số mol urea thực tế:
Khối lượng urea tinh khiết:
Urea chứa 98% chất chính nên:
Làm tròn: 1305 tấn.
Đổi ra kJ: kJ
Vì chỉ 58% nhiệt lượng chuyển thành điện năng nên nhiệt lượng đốt cháy nhiên liệu là:
1) Tính nhiệt cháy của từng nhiên liệu
Với :
kJ/mol
Với :
kJ/mol
2) Hỗn hợp khí thiên nhiên
Theo thể tích cũng là theo mol:
- : 90%
- : 10%
Nếu có 1 mol hỗn hợp thì nhiệt lượng tỏa ra:
kJ
Số mol hỗn hợp khí đã đốt:
mol
3) Tính số mol
Từ 1 mol hỗn hợp:
- 0,9 mol 0,9 mol
- 0,1 mol 0,2 mol
Vậy 1 mol hỗn hợp tạo: 1,1 mol
mol
4) Tổng hợp urea
Phương trình đúng:
Tỉ lệ mol: 1 mol tạo 1 mol urea.
Hiệu suất 90% nên số mol urea thực tế:
Khối lượng urea tinh khiết:
Urea chứa 98% chất chính nên:
Làm tròn: 1305 tấn.