Kiến thức cần nhớ

*Lý thuyết và Phương pháp giải

Cho phản ứng hóa học : A + B → C

Hiệu suất phản ứng :

H =  . 100%

H =  . 100%

Lưu ý: Hiệu suất cả quá trình là tích hiệu suất mỗi giai đoạn riêng lẻ.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Đem trùng ngưng x kg axit ε-aminocaproic thu được y kg polime và 12,15 kg H₂O với hiệu suất phản ứng 90%. Giá trị của x, y lần lượt là:

Hướng dẫn giải

nH₂N–(CH₂)₅–COOH → [-NH–(CH₂)₅–CO-]_n + nH₂O

n_H2O = 0,675 kmol ⇒ n_axit = 0,675 kmol

Vì H = 90% ⇒ n_{axit thực tế} = 0,675.100/90 = 0,75 kmol

⇒ x = 0,75.131 = 98,25 kg.

Áp dụng định luật BTKL, ta có:

y = 0,9.x - m_H2O = 98,25.0,9 – 12,15

⇒ y = 76,275 kg

Ví dụ 2. PVC được điều chế từ khí thiên nhiên theo sơ đồ:

CH₄ → C₂H₂ → CH₂=CHCl → PVC

Thể tích khí thiên nhiên (đktc) cần lấy để sản xuất được 1 tấn PVC là bao nhiêu (biết khí thiên nhiên chứa 95% metan về thể tích và hiệu suất toàn bộ quá trình là 12,825 %) :

Hướng dẫn giải

+ Bảo toàn nguyên tố cacbon ta có: 2CH₄ → CH₂=CHCl.

+ Ta có m_PVC = 1000 kg ⇒ n_PVC = 16 kmol.

⇒ n_CH4 cần dùng = 16.2/0,12825 ≈ 249,51 kmol.

⇒ V_{Khí thiên nhiên cần dùng} = 249,51/0,95 . 22,4 ≈ 5883m³.

Ví dụ 3. Muốn tổng hợp 120 kg metylmetacrylat, hiệu suất quá trình este hóa và trùng hợp lần lượt là 60% và 80%, khối lượng axit và ancol cần dùng lần lượt là bao nhiêu:

Hướng dẫn giải

CH₂=C(CH₃)COOH + CH₃OH → CH₂=C(CH₃)COOCH₃ → Trùng hợp

⇒ n_{Mắt xích} = n_este = 1,2 kmol

⇒ n_ancol = n_axit = 1,2.(100/60).(100/80) = 2,5kmol

⇒ m_ancol = 80 kg ; m_axit = 215 kg

Bài tập vận dụng

Bài 1: Người ta trùng hợp 0,1 mol vinyl clorua với hiệu suất 90% thì số gam PVC thu được là :

A. 7,520.    B. 5,625.    C. 6,250.    D. 6,944.

Bài 2: Trùng hợp 5,6 lít C₂H₄ (đktc), nếu hiệu suất phản ứng là 90% thì khối lượng polime thu được là:

A. 4,3 gam.    B. 5,3 gam.     C. 7,3 gam.    D. 6,3 gam.

Bài 3: Cho sản phẩm khi trùng hợp 1 mol etilen ở điều kiện thích hợp tác dụng vừa đủ 16g Brom. Hiệu suất phản ứng trùng hợp và khối lượng PE thu được là

A.80%; 22,4 g     B. 90%; 25,2 g    C. 20%; 25,2 g     D. 10%; 28 g

Bài 4: Từ 180 lít ancol etylic 40^o (khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là d = 0,8g/ml) điều chế đượcbao nhiêu kg cao su buna (hiệu suất quá trình là 75%)

A. 25,357 kg    B. 18,783 kg    C. 28,174 kg    D. 18,087 kg.

Bài 5: Từ 4 tấn C₂H₄ có chứa 30% tạp chất có thể điều chế bao nhiêu tấn PE ? (Biết hiệu suất phản ứng là 90%)

A. 2,55    B. 2,8    C. 2,52    D. 3,6

Bài 6: Trong thế chiến thứ II người ta phải điều chế cao su buna từ tinh bột theo sơ đồ sau:

Tinh bột → Glucozơ → Ancol etylic → Buta-1,3-đien → Caosu bun

Từ 10 tấn khoai chứa 80% tinh bột điều chế được bao nhiêu tấn caosu buna? (Biết hiệu suất của cả quá trình là 60%)

A. 3,1 tấn    B. 2,0 tấn    C. 2,5 tấn    D. 1,6 tấn

Bài 7: Trùng hợp 5,6 lít (đktc) propilen, nếu hiệu suất 80%, khối lượng polime thu được là:

A. 10,5 gam    B. 8,4 gam    C. 7,4 gam     D. 9,5 gam

Bài 8: Từ 15kg metyl metacrylat có thể điều chế được bao nhiêu gam thuỷ tinh hữu cơ có hiệu suất 90%?

A. 13500n (kg)    B. 13500 g    C. 150n (kg)    D. 13,5 (kg)