Methane hydrate hay còn được gọi là methane clathrate, có công thức (CH4)x(H2O)46. Đây là hợp chất kết tinh, có khả năng cung cấp khí đốt có giá trị. Biết trong methane clathrate nguyên tố hydrogen chiếm 12,971% về khối lượng. Nếu phá hủy hoàn toàn 1 tấn tinh thể methane clathrate rồi đốt cháy hết lượng CH4 thu được, khi đó năng lượng sinh ra tối đa tương đương bao nhiêu kWh? (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
Biết 1 kWh = 3600 kJ và phản ứng cháy của CH4 như sau: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(l). Nhiệt tạo thành (kJ/mol) của CH4(g) (-74,6), CO2(g) (-393,5) và H2O(l) (-285,8).
Câu trả lời tốt nhất
%H = (4x + 46.2)/(16x + 46.18) = 12,971%
—> x = 8
1 tấn (CH4)8(H2O)46 chứa mCH4 = 1000.8.16/(8.16 + 46.18) = 133,8912 kg
= -393,5 – 285,8.2 – (-74,6) = -890,5 kJ
Nhiệt tỏa ra = 133,8912.1000.890,5/16 = 7451882,845 kJ = 2070 kWh