Trong công nghiệp, ammonia được tổng hợp từ N2 và H2 theo phương trình: N2(g) + 3H2(g) ⇋ 2NH3(g). Khí N2 và H2 được sản xuất từ methane và không khí (chứa 20% O2 và 80% N2 về thể tích) theo các phản ứng hoàn toàn:
CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 (1)
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (2)
Nếu lấy 100 m³ không khí thì cần dùng V m³ khí CH4 (đo ở cùng điều kiện) để thu được hỗn hợp N2 và H2 có tỉ lệ thể tích 1 : 3 phục vụ phản ứng tổng hợp ammonia. Giá trị của V là:
A. 70 m³. B. 80 m³. C. 60 m³. D. 90 m³.
100 m³ không khí gồm 20 m³ O2 và 80 m³ N2 —> VH2 = 80.3 = 240 m³
Thể tích hơi nước là x m³, thể tích CH4 là V m³
Bảo toàn H —> 2x + 4V = 240.2
Thể tích CO2 = V m³, bảo toàn O —> x + 20.2 = 2V
—> x = 100; V = 70