Sản phẩm của quá trình nung vôi có nhiều ứng dụng trong thực tế, CaO sinh ra được sử dụng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho công nghiệp hoá học, được dùng để khử chua đất trồng trọt, xử lí nước thải công nghiệp, khử độc môi trường. Còn CO được dùng sản xuất CO lỏng phục vụ cho nhu cầu công nghiệp và dân sinh. Quá trình nung vôi xảy ra theo phương trình hóa học (1) như sau:

Phản ứng (1) là phản ứng thu nhiệt mạnh. Lượng nhiệt này được cung cấp từ quá trình đốt cháy hoàn toàn khí thiên nhiên hóa lỏng (chứa 96% methane, 4% ethane về thể tích) theo phương trình hóa học (2) và (3):


Xét các phản ứng ở điều kiện chuẩn và hiệu suất chuyển hóa của CaCO là 100%. Khối lượng khí thiên nhiên hóa lỏng là m tấn cần thiết để sản xuất 560 tấn CaO(s) trong giai đoạn trên. Biết 92% tổng lượng nhiệt tỏa ra từ phản ứng (2), (3) được cung cấp cho phản ứng (1) và các giá trị nhiệt tạo thành () của các chất, năng lượng liên kết trung bình của một số liên kết hóa học ở điều kiện chuẩn được cho trong bảng sau:
Nhiệt tạo thành chuẩn của các chất:
ChấtCaCO(s)CaO(s)CO(g)
(kJ mol)-1207,6-634,9-393,5

Năng lượng liên kết trung bình của một số liên kết hóa học ở điều kiện chuẩn:
Liên kếtC–HC–CO=OC=O (CO)O–H
E (kJ mol)414347498799464

Giá trị của m (theo tấn) là bao nhiêu? (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: 39
Hướng dẫn giải chi tiết
Đáp án: 39
(1) CaCO CaO + CO
H = [(-634,9) + (-393,5)] - (-1207,6) = +179,2 kJ/mol
n(CaO) = 560.10 / 56 = 10 mol
Q = 10 179,2 = 1,792.10 kJ
Do hiệu suất nhiệt 92%:
Q cung cấp = 1,792.10 / 0,92 = 1,948.10 kJ
(2) CH + 2O CO + 2HO
H = [2O–H2 + C=O2] – [4C–H + 2O=O] = -802 kJ/mol
(3) CH + 3,5O 2CO + 3HO
H -1428 kJ/mol (theo lời giải gốc của nguồn; tính bằng năng lượng liên kết cho -1406 kJ/mol, sai khác nhỏ không ảnh hưởng kết quả cuối)
Khí: 96% CH ; 4% CH
1 mol hỗn hợp tỏa:
Q = 0,96802 + 0,041428 = 827,04 kJ
Số mol khí cần dùng: n = 1,948.10 / 827,04 = 2,355.10 mol
M = 0,9616 + 0,0430 = 16,56 g/mol
m = 2,355.10 16,56 3,90.10 g = 39,0 tấn
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Đề Thi Thử Tốt Nghiệp THPT Lần 2 Hóa Học Sở GD&ĐT Hà Tĩnh Khối THPT Cụm Cẩm Xuyên

28 câu hỏi•Thời gian 50 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết
Làm trọn bộ đề thi này

Các câu hỏi khác trong đề (28 câu)

Xem toàn bộ đề →
Câu 14:Bơ thực vật (margarine) là loại được điều chế từ dầu thực vật. Để chuyển hoá dầu thực vật thành bơ thực vật người ta thực hiện phản ứng ...(
Xem →
Câu 15:LDPE là một chất dẻo dễ tạo màng, có tính dai bền nên được sử dụng làm túi nylon, màng bọc, bao gói thực phẩm. LDPE thuộc nhóm nhựa PE (poly
Xem →
Câu 16:Phát biểu nào sai?
Xem →
Câu 17:Phát biểu nào sai?
Xem →
Câu 18:Khi xảy ra cháy xăng dầu, tuyệt đối không được dùng nước để dập lửa vì có thể khiến lửa lan rộng hơn. Thay vào đó, cần sử dụng bọt chữa cháy
Xem →
Câu 19:Trong quá trình lên men glucose thành ethanol, nấm men là chất xúc tác giúp chuyển hóa glucose thành ethanol và khí CO 2 trong điều kiện yếm
Xem →
Câu 20:Bộ dụng cụ dưới đây được sử dụng để điện phân nước với chất điện li được sử dụng là H 2SO 4.
Xem →
Câu 21:Trong công nghiệp, sodium hydrogencarbonate (baking soda) và sodium carbonate (soda) được sản xuất bằng phương pháp Solvay từ nguyên liệu ch
Xem →
Câu 22:Tơ capron là loại tơ có tính dai, độ bền cao và độ bóng cao, ít thấm nước và được sử dụng để dệt vải may mặc, chỉ khâu. Tơ capron được tổng
Xem →
Câu 23:Một nhà máy chuyên sản xuất thép (chứa 1%C theo khối lượng) với công nghệ lò luyện thép Martin. Sơ đồ phản ứng luyện thép trong lò là Fe xO
Xem →
Câu 24:Cho các chất: methylamine, glycine, aniline, acetic acid, glutamic acid. Có bao nhiêu chất phản ứng với dung dịch HCl tạo muối?
Xem →
Câu 25:Khi thực hiện phản ứng ester hóa 1 mol CH 3COOH và 1 mol C 2H 5OH, lượng ester lớn nhất thu được là 2 3 mol. Để đạt hiệu suất cực đại là 90%
Xem →
Câu 26:Cho dãy các kim loại: Mg, Zn, Fe, Na, K, Ca. Có bao nhiêu kim loại trong dãy tác dụng được với nước ở nhiệt độ thường tạo dung dịch base mạn
Xem →
Câu 27:Cho các phát biểu sau: (1) Aniline là amine bậc 1. (2) Hợp chất (CH 3) 2NH có tên thay thế là dimethylamine. (3) Nhúng giấy quỳ tím vào dung
Xem →
Câu 28:Sản phẩm của quá trình nung vôi có nhiều ứng dụng trong thực tế, CaO sinh ra được sử dụng trong công nghiệp luyện kim và làm nguyên liệu cho
Xem →