Question

化肥廠有一個制取水煤氣的生產工藝：C(s)＋H₂O(l)CO(g)＋H₂(g)　ΔH＝＋131 kJ·mol^－1．利用上述反應制取水煤氣時，所需的熱量由碳的燃燒放出：C(s)＋O₂(g)CO₂(g)　ΔH＝－393 kJ·mol^－1(氧氣由空氣提供，氧氣占空氣的體積分數約為1/5)

假定要得到2000 kg水煤氣，理論上要多少千克空氣才能使爐溫回到原來的溫度？

Answer 1

答案：
解析：

答案：3.2×103 kg 　　解析：由題意可知水煤氣的生成需要吸收熱量，這些熱量靠碳的燃燒放出的熱量提供．要得到2000 kg水煤氣需要吸收熱量2×106 g÷(28 g·mol－1＋2 g·mol－1)×131 kJ·mol－1＝8.7×106 kJ，而通入1 mol　O2可使碳燃燒放出393 kJ的熱量，所以需要氧氣8.7×106 kJ÷393 kJ·mol－1＝2.2×104 mol，氧氣占空氣的體積分數約為1/5，需要空氣2.2×104 mol×5×29 g·mol－1＝3.2×103 kg．本題要正確理解題意，即碳的燃燒放出的熱量等于水煤氣的生成需要吸收熱量，根據這一關系列等式．