Câu 6. Một lượng lớn acetic acid được sử dụng để sản xuất vinyl acctate (dùng sản xuất keo đán , chất kết dính trong sản xuất giấy,...) và cellulose acetate (sản xuất tơ, phim ảnh,...). Acetic acid được tổng hợp từ nguồn khí than (giá thành ré) theo các phản ứng hoá học sau: CO+2H_(2)arrow CH_(3)OH Biết hiệu suất phản ứng CH_(3)OH+COarrow CH_(3)COOH (a) và (b) đều đạt 80% Để sản xuất 2000 Lít CH_(3)COOH(D=1,05g/mL ) thì cần sử dụng là bao nhiêu m^3 khí CO (đo ở đkc)?(Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)

Để giải bài toán này, chúng ta cần tính toán lượng khí CO cần thiết để sản xuất 2000 lít axit axetic (CH₃COOH) với hiệu suất phản ứng đã cho.<br /><br />1. **Tính khối lượng CH₃COOH cần sản xuất:**<br /><br /> - 2000 Lít CH₃COOH tương ứng với:<br /> \[<br /> V_{CH_3COOH} = 2000 \text{ L} \times 1.05 \text{ g/mL} = 2100 \text{ kg}<br /> \]<br /><br />2. **Tính mol CH₃COOH cần sản xuất:**<br /><br /> - Khối lượng mol của CH₃COOH là:<br /> \[<br /> M_{CH_3COOH} = 12 \times 2 + 1 \times 4 + 16 \times 2 = 60 \text{ g/mol}<br /> \]<br /> - Số mol CH₃COOH cần sản xuất:<br /> \[<br /> n_{CH_3COOH} = \frac{2100 \times 1000 \text{ g}}{60 \text{ g/mol}} = 35000 \text{ mol}<br /> \]<br /><br />3. **Tính lượng CO cần thiết cho phản ứng:**<br /><br /> - Phản ứng tổng hợp CH₃OH từ CO và H₂:<br /> \[<br /> CO + 2H_2 \rightarrow CH_3OH<br /> \]<br /> - Phản ứng chuyển CH₃OH thành CH₃COOH:<br /> \[<br /> CH_3OH + CO \rightarrow CH_3COOH<br /> \]<br /><br /> - Tổng số mol CO cần thiết cho cả hai phản ứng:<br /> \[<br /> n_{CO} = n_{CH_3OH} + n_{CH_3OH}<br /> \]<br /> (Vì mỗi mol CH₃OH cần 1 mol CO để tạo CH₃COOH)<br /><br /> - Hiệu suất của cả hai phản ứng là 80%, do đó số mol CO thực tế cần thiết sẽ cao hơn:<br /> \[<br /> n_{CO\_thuc} = \frac{n_{CH_3COOH}}{0.8} = \frac{35000}{0.8} = 437text{ mol}<br /> \]<br /><br />4. **Tính thể tích khí CO cần thiết ở điều kiện chuẩn - Ở điều kiện chuẩn (STP), 1 mol khí chiếm thể tích là 22.4 L.<br /> - Thể tích CO cần thiết:<br /> \[<br /> V_{CO} = 43750 \text{ mol} \times 22.4 \text{ L/mol} = 978000 \text{ L}<br /> \]<br /><br />5. **Chuyển đổi thể tích CO sang m³:**<br /><br /> - 1 m³ = 1000 L<br /> - Thể tích CO cần thiết:<br /> \[<br /> V_{CO\_m3} = \frac{978000 \text{ L}}{1000} = 978 \text{ m}^3<br /> \]<br /><br />Vậy, để sản xuất 2000 lít CH₃COOH với hiệu suất phản ứng 80%, cần sử dụng khoảng 978 m³ khí CO.