Hiện nay người ta sản xuất ammonia bằng cách chuyển hoá có xúc tác một hỗn hợp gồm không khí, nước và khí methane (thành phần chính của khí thiên nhiên) theo các phương trình sau:
Phản ứng điều chế H2: CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 (1)
Phản ứng loại O2 để thu N2: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (2)
Phản ứng tổng hợp NH3: N2 + 3H2 ⇋ 2NH3 (3)
Để sản xuất khí ammonia, nếu lấy 120 m³ không khí (chứa 20% O2; 80% N2 về thể tích) thì cần phải lấy x m³ khí methane và y m³ hơi nước để có đủ lượng N2 và H2 theo tỉ lệ 1 : 3 về thể tích dùng cho phản ứng tổng hợp ammonia. Giả thiết các phản ứng (1), (2) đều xảy ra hoàn toàn và các thể tích khí đo ở cùng điều kiện. Tổng giá trị của x và y là
A. 216. B. 228. C. 168. D. 204.
Câu trả lời tốt nhất
VN2 = 120.80% = 96 m³
—> VH2 = 3VN2 = 288 m³
Cần lấy x m³ CH4 và y m³ H2O
Bảo toàn H —> 4x + 2y = 288.2
Bảo toàn C —> VCO2 = x
Bảo toàn O —> 2.120.20% + y = 2x
—> x = 84 và y = 120
—> x + y = 204