Câu hỏi 19.15 - Bài 19 trang 62, 63

1. Nội dung câu hỏi

Acetic acid được sử dụng rộng rãi để điều chế polymer, tổng hợp hương liệu,... Acetic acid được tổng hợp từ nguồn khí than đá (giá thành rẻ) theo các phản ứng sau:
$$\begin{gathered} \mathrm{CO}+2H_2\stackrel{t^o,xt}{⟶}{\mathrm{CH}}_3\mathrm{OH} \\ <br>{\mathrm{CH}}_3\mathrm{OH}+\mathrm{CO}\stackrel{t^o,xt}{⟶}{\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH} \end{gathered}$$

Giả sử hiệu suất của các phản ứng (1) và (2) đều đạt $90 \%$. Để sản xuất 1000 lít acetic acid $(D=1,05 \mathrm{~g} \cdot \mathrm{mL}-1)$, cần thể tích khí CO và $\mathrm{H}_2$ (ở điều kiện chuẩn) lần lượt là
A. $964,06 \mathrm{~m}^3$ và $1928,12 \mathrm{~m}^3$
B. $535,6 \mathrm{~m}^3$ và $1071,17 \mathrm{~m}^3$
C. $964,06 \mathrm{~m}^3$ và $964,06 \mathrm{~m}^3$
D. $1017,6 \mathrm{~m}^3$ và $1071,2 \mathrm{~m}^3$

2. Phương pháp giải
Dựa theo PTPU điều chế acetic acid trong công nghiệp.
3. Lời giải chi tiết
$$
\begin{aligned}
& \mathrm{m}_{\mathrm{CH} 3 \mathrm{COOH}}=1000 \cdot 10^3 \cdot 1,05=1,05 \cdot 10^6 \mathrm{~g} \rightarrow \mathrm{n}_{\mathrm{CH} 3 \mathrm{COOH}}=17,5 \cdot 10^3 \mathrm{~mol} \\
& \rightarrow \mathrm{n}_{\mathrm{H} 2}=2 \cdot 17,5 \cdot 10^3: 90 \%: 90 \%=43209,88 \mathrm{~mol} \\
& \rightarrow \mathrm{v}_{\mathrm{H} 2}=\mathrm{n}_{\mathrm{H} 2} \cdot 24,79=1071,2 \mathrm{~m}^3 \\
& \rightarrow \mathrm{n}_{\mathrm{CO}}=17,5 \cdot 10^3: 90 \%+17,5 \cdot 10^3: 90 \%: 90 \%=41049,4 \mathrm{~mol} \\
& \rightarrow \mathrm{v}_{\mathrm{CO}}=\mathrm{n}_{\mathrm{CO}} \cdot 24,79=1017,6 \mathrm{~m}^3
\end{aligned}
$$

Đáp án D.