Câu hỏi
Câu 35: Formaldehyde là một hoá chất quan trọng . có thể điều chế bằng phương pháp dehydrogen hoá methanol: CH_(3)OH(g)xrightarrow (700^circ C)xrightarrow (7)CH=O(g)+H_(2)(g) Delta _(r)H_(298)^0=84,2kJ (1) Không khí được dẫn vào hệ và sau phản ứng (1) xảy ra phản ứng I sau: H_(2)(g)+(1)/(2)O_(2)(g)arrow H_(2)O(g)Delta _(r)H_(2se)^0=-241,8kJ (2) Tính tỉ lệ mol (methanol : không khí) đưa vào để nhiệt độ hệ phản ứng được duy trì ở 700^circ C . Giả sử oxygen chiếm 20% thể tích không khí.(Làm tròn kết quả đến hàng phần trǎm).
Giải pháp
4.4
(182 Phiếu)
Thanh Trọng
chuyên viên · Hướng dẫn 3 năm
Trả lời
Để duy trì nhiệt độ hệ phản ứng ở 700°C, nhiệt lượng tỏa ra từ phản ứng (2) phải bằng nhiệt lượng hấp thụ từ phản ứng (1).Từ phản ứng (1), cứ 1 mol methanol phản ứng cần hấp thụ 84.2 kJ nhiệt.Từ phản ứng (2), cứ 1 mol H₂ phản ứng tỏa ra 241.8 kJ nhiệt. Vì phản ứng (1) tạo ra 1 mol H₂ từ 1 mol methanol, nên 1 mol methanol tạo ra 241.8 kJ nhiệt từ phản ứng (2).Để cân bằng nhiệt, nhiệt lượng tỏa ra phải bằng nhiệt lượng hấp thụ:241.8 kJ (từ phản ứng 2) = 84.2 kJ (từ phản ứng 1)Tuy nhiên, điều này không đúng. Phản ứng (2) cần oxy. Ta cần tính lượng oxy cần thiết để đốt cháy hydro sinh ra từ phản ứng (1). Cứ 1 mol H₂ cần 0.5 mol O₂. Vì oxy chiếm 20% thể tích không khí, nên 0.5 mol O₂ tương đương với 0.5 mol O₂ / 0.2 = 2.5 mol không khí.Vậy, tỉ lệ mol (methanol : không khí) là 1 : 2.5 = 1 : 2.5Do đó, đáp án đúng là **1:2.5** (hoặc một giá trị gần đúng như 1:2.5 nếu làm tròn).