Để giảm tác động của CO2 đến môi trường, người ta hấp thụ và tách CO2 từ khí thải của nhà máy nhiệt điện, sau đó sử dụng CO2 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 3.10^6 kWh/ngày (1 kWh = 3600 kJ) đã sử dụng khí thiên nhiên hóa lỏng LNG (chứa 90% CH4, 10% C2H6 về thể tích) làm nhiên liệu. Các nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (biết 58% nhiệt lượng tỏa ra từ quá trình đốt cháy được chuyển hóa thành điện năng). Toàn bộ lượng khí CO2 mà nhà máy này thải ra trong 1 ngày được sử dụng để tổng hợp m tấn urea với hiệu suất 90%. Tính giá trị của m. Giá trị nhiệt tạo thành chuẩn của các chất được cho trong bảng sau:
Chất………………. CH4(g)… C2H6(g)… CO2(g)… H2O(g)
(kJ/mol)… -74,6…… -84,7…… -393,5….. -241,8
Câu trả lời tốt nhất
CH4(g) + 2O2(g) —> CO2(g) + 2H2O(g) (1)
C2H6(g) + 3,5O2(g) —> 2CO2(g) + 3H2O(g) (2)
(1) = -393,5 – 241,8.2 – (-74,6) = -802,5 kJ
(2) = -393,5.2 – 241,8.3 – (-84,7) = -1427,7 kJ
Nhiên liệu chứa CH4 (9x mol), C2H6 (x mol)
—> 58%(802,5.9x + 1427,7.x) = 3600.3.10⁶
—> x = 2152631,113 mol
nCO2 = 9x + 2x = 23678942,24 mol
Sơ đồ tổng hợp urea: CO2 —> (NH2)2CO
—> m phân = 23678942,24.90%.60 = 1278662881 gam ≈ 1279 tấn
