Dầu thô thường bị nhiễm tạp chất là khí hydrogen sulfide. Khí này được loại bỏ khỏi dầu thô bằng quá trình Claus gồm hai bước
(1) 2H2S(g) + 3O2(g) → 2SO2(g) + 2H2O(l)
(2) 2H2S(g) + SO2(g) → 3S(s) + 2H2O(l)
Cho biết biến thiên enthalpy tạo thành chuẩn, (kJ/mol) của các chất như sau:
Chất……………….. H2S(g)….. SO2(g)…… H2O(l)
(kJ/mol)… -20,6……. -296,8……. -285,8
a) Tính biến thiên enthalpy cho phản ứng (1) và (2). (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)
b) Tổng biến thiên enthalpy của quá trình Claus khi thu được 60 kg sulfur là x.10³ kJ. Xác định x. (Làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)
c) Hãy xác định xem cần phải làm lạnh hay làm nóng bình phản ứng để giữ nhiệt độ không đổi khi thực hiện quá trình Claus.
Câu trả lời tốt nhất
(a)
(1) = -296,8.2 – 285,8.2 – (-20,6.2) = -1124 kJ
(2) = -285,8.2 – (-20,6.2 – 296,8) = -233,6 kJ
(b)
(1) + 2×(2) ta có:
(3) 6H2S(g) + 3O2(g) → 6S(s) + 6H2O(l)
(3) = -1124 – 233,6.2 = -1591,2 kJ
nS = 1875 mol
—> (3) ứng với 1875 mol S = -1591,2.1875/6 = -497250 kJ = -497,25.10³ kJ
Vậy x ≈ -497
(c) Theo (3) trên thì quá trình Claus tỏa nhiệt. Để giữ nhiệt độ không đổi ta cần làm lạnh bình phản ứng.