Câu 9. Khí thiên nhiên chứa chủ yếu các thành phần chính: methane ( CH4 ), ethane (C2H6) và một số thành phần khác. Cho các phương trình nhiệt hóa học sau: o CH (g) 2O (g) CO (g) 2H O(l) H 890,36kJ 4 2 2 2 r 298 + + = o 2 6 2 2 2 r 298 7 C H (g) O (g) 2CO (g) 3H O(l) H 1559,7kJ 2 + + = Giả sử, một hộ gia đình cần 10000kJ nhiệt mỗi ngày, sau bao nhiêu ngày sẽ dùng hết bình gas 13 kg khí thiên nhiên với tỉ lệ thể tích của methane : ethane là 85 : 15 (thành phần khác không đáng kể) với hiệu suất hấp thụ nhiệt khoảng 60%)

Đáp án: $42,7$ ngày

Giải thích các bước giải:

$CH_4(g)+2O_2(g)\to CO_2(g)+2H_2O(l)\quad\Delta_r H^o_{298}=-890,36 kJ$ 

$C_2H_6(g)+\dfrac{7}{2}O_2(g)\to 2CO_2(g)+3H_2O(g)\quad\Delta_r H^o_{298}=-1559,7kJ$ 

Đặt $n_{CH_4}=85x(mol); n_{C_2H_6}=15x(mol)$ 

$\Rightarrow 16.85x+30.15x=13.10^3$ 

$\Rightarrow x=7,1823$ 

$\Rightarrow n_{CH_4}=85x=610,4955(mol); n_{C_2H_6}=15x=107,7345(mol)$ 

$\Rightarrow Q=890,36.610,4955+1559,7.107,7345=711594,273kJ$  

Lượng nhiệt có ích: $Q_i=711594,273.60\%=426956,5638kJ$

Thời gian sử dụng bình ga:

$\dfrac{426956,5628}{10000}=42,7$ (ngày)