Mỗi ngày, một lò nung vôi công nghiệp thải ra môi trường 300000 m³ khí CO2 (ở đkc). Hãy tính tổng khối lượng đá vôi và than đá (tấn) mà nhà máy đã tiêu thụ trong một ngày, biết các dữ kiện sau:
+ Đá vôi: Chứa 90% CaCO3 về khối lượng, còn lại là tạp chất trơ; hiệu suất nhiệt phân đạt 95%. Phản ứng nhiệt phân: CaCO3(s) (t°) → CaO(s) + CO2(g)
= +178 kJ (1).
+ Than đá: Chứa 80% carbon về khối lượng còn lại là tạp chất trơ. Phản ứng cháy: C(s) + O2(g) (t°) → CO2(g)
= -393,5 kJ (2)
+ Nhiệt nung đá vôi chỉ do phản ứng (2) cung cấp và 70% lượng nhiệt tỏa ra từ phản ứng (2) cung cấp cho phản ứng (1). Toàn bộ carbon trong than đều chuyển hóa thành CO2.
(Chỉ làm tròn đến hàng đơn vị ở phép tính cuối cùng).
Câu trả lời tốt nhất
nCaCO3 đã phản ứng = x (kmol); nC = y (kmol)
nCO2 tổng = x + y = 300000/24,79
Quá trình trao đổi nhiệt: Q thu = Q tỏa có ích
⇔ 178x = 70%.393,5y
—> x = 7351,1976; y = 4750,4563
m đá vôi + m than đá = 100x/(90%.95%) + 12y/80% = 931046 kg = 931 tấn
