Hiện nay người ta không sản xuất ammonia từ nitrogen và hydrogen tinh khiết mà tiến hành sự chuyển hoá có xúc tác một hỗn hợp gồm không khí, hơi nước và khí thiên nhiên (có thành phần chính là methane).
Phản ứng điều chế hydrogen: CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2. (1)
Phản ứng khử oxygen để thu nitrogen trong không khí: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. (2)
Phản ứng tổng hợp ammonia: N2(g + 3H2(g) ⇋ 2NH3g) (3)
Để sản xuất 0,5 tấn khí ammonia cần lấy 420,85 m³ không khí (chứa 21,03% O2; 78,02% N2; còn lại là khí hiếm). Hỏi cần phải lấy bao nhiêu m³ khí methane để có đủ lượng nitrogen và hydrogen theo tỉ lệ 1 : 3 về thể tích dùng cho phản ứng tổng hợp ammonia. Giả thiết phản ứng (1) và (2) đều xảy ra hoàn toàn và các thể tích khí đo ở cùng điều kiện.
- A. 492,5. B. 328,5. C. 404,0. D. 290,5.
Câu trả lời tốt nhất
VN2 = 420,85.78,02% = 328,34717 m³
—> VH2 = 3VN2 = 985,04151 m³
(1) —> VCH4(1) = VH2/4 = 246,2603775 m³
VO2 = 420,85.21,03% = 88,504755 m³
(2) —> VCH4(2) = VO2/2 = 44,2523775 m³
—> VCH4 tổng = VCH4(1) + VCH4(2) = 290,5 m³