Một loại khí thiên nhiên có thành phần trăm về thể tích các khí như sau: 85,0% metan

Giải Hóa 11 Bài 37: Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

Video Giải Bài 4 trang 169 Hóa học 11

Bài 4 trang 169 Hóa học 11: 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 (đo ở đktc) cần để đun nóng 100,0 lít nước từ 20^oC lên 100^oC, 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 m³ 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?

Lời giải:

a. Nhiệt lượng cần để đun nóng 100 lít nước từ 20^oC lên 100^oC là:

 4,18.(100 - 20).(100.10³)

= 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:

1560.0,1x = 156x (kJ)

⇒ 748x + 156x = 33440

⇒ x = 36,991 (mol)

Vậy thể tích khí thiên nhiên ở đktc cần dùng là:

   36,991.22,4 = 828,6 (lít)

b. Ta có:

828,6 (lít) khí thiên nhiên có 0,85x (mol) CH₄ và 0,1x (mol) C₂H₆

10⁶ (lít) khí thiên nhiên có a (mol) CH₄ và b (mol) C₂H₆

Ta có sơ đồ:

2CH₄  → CH₂ = CH – Cl

 37946,4 → 18973,2       mol

C₂H₆  → CH₂ = CH – Cl

4464,3 → 4464,3            mol

Số mol vinyl clorua thực tế là:

   (18973,2 + 4464,3).0,65 = 15234,375 (mol)

Khối lượng vinyl clorua thực tế thu được là:

   15234,375. 62,5 ≈ 952,15.10³ (g) = 952,15 (kg)

Xem thêm lời giải bài tập Hóa học lớp 11 hay, chi tiết khác:

Bài 1 trang 169 Hóa 11: Hãy cho biết thành phần của dầu mỏ. Tại sao dầu mỏ lại không có nhiệt độ sôi nhất định...

Bài 2 trang 169 Hóa 11: Khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, khí lò cốc là gì? Nêu thành phần chính của mỗi loại khí này và ứng dụng của chúng...

Bài 3 trang 169 Hóa 11: Trình bày tóm tắt qui trình chưng cất dầu mỏ, các phân đoạn và ứng dụng của chúng? Có mấy loại than chín...

Lý thuyết Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên

Trắc nghiệm Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên có đáp án