Luyện tập Nguồn carbon. Chu trình carbon. Sự ấm lên toàn cầu CD

CO₂ gây ra hiệu ứng nhà kính và tham gia vào quá trình quang hợp của cây xanh tạo tinh bột. 

Quá trình hô hấp của con người và động vật, quá trình con người đốt nhiên liệu, nung các muối carbonate (như calcium carbonate trong đá vôi),... đều phát thải khí CO₂ vào bầu khí quyển.

Một số biện pháp hạn chế sự ấm lên toàn cầu:

- Giáo dục pháp luật bảo vệ môi trường cho mọi công dân.

- Giảm sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch bằng cách tăng cường sử dụng phương tiện giao thông công cộng, sử dụng xe điện, xe đạp, đi bộ,...

- Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng từ gió, từ mặt trời,... để thay thế nguồn năng lượng hóa thạch.

- Trồng rừng và bảo vệ rừng nhằm tăng lượng cây xanh hấp thụ carbon dioxide.

- Nghiên cứu cách lưu trữ, xử lí carbon dioxide và khí methane để giảm việc phát thải chúng vào môi trường.

Nguồn gốc tự nhiên của khí methane trong khí quyển:

- Methane tạo thành từ sự phân hủy tự nhiên của xác sinh vật,... trong điều kiện thiếu không khí.

- Methane đi từ lòng đất đi vào khí quyển do sự biến động của vỏ Trái Đất, như động đất.

n_CH4 =  = 0,2 (mol)

CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

Theo phương trình hoá học:

n_CaCO3 = n_CO2 = n_CH4 = 0,2 (mol)

m_CaCO3 = 0,2.100 = 20 (g)

CO₂ được thực vật trên mặt đất và trong đại dương hấp thụ để tạo thành các hợp chất của carbon trong thực vật bằng quá trình quang hợp. Đây là nguồn dinh dưỡng để tạo thành các hợp chất của carbon trong động vật.

Carbon dioxide và methane trong khí quyển ngăn cản sự bức xạ năng lượng nhiệt từ Trái Đất vào vũ trụ, gây nên hiệu ứng nhà kính. Từ đó dẫn đến sự ấm lên toàn cầu.

Ta có: m_C = = 0,9 kg = 900 gam

⇒ n_C = = 75 mol

Phương trình phản ứng:

        C + O₂ CO₂

mol: 75   75

Theo phương trình phản ứng ta có:

n_CO2 = 75 (mol)

Khối lượng CO₂ sinh ra là:

m_CO2 = 75.44 = 3300 gam.

Hiệu ứng nhà kính:

- Gây nên hiện tượng thời tiết cực đoan: nắng nóng và mưa lũ thất thường.

- Làm cho mực nước biển, nước sông dâng cao do sự tan nhanh của băng ở vùng bắc cực và nam cực.

- Làm biến đổi môi trường sống của thực vật và động theo hướng tiêu cực.

- Làm tăng chi phí bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe của con người.

Khí hydrogen là nhiên liệu sạch lí tưởng, được nghiên cứu sử dụng thay thế một số nguyên liệu khác gây ô nhiễm môi trường.

Nhiệt lượng khi đốt cháy 1 gam các chất lần lượt là:

Methane: .783 = 48,94 (kJ)

Ethane: . 1 570 = 52,33 (kJ)

Propane: .2 220 = 50,45 (kJ)

Butane: . 2 875 = 49,57 (kJ)

Vậy đốt cháy ethane tỏa ra nhiều nhiệt lượng nhất.

Nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy hết lượng khí trong bình gas là:

Nguyên tắc để hạn chế sự ấm lên toàn cầu là giảm lượng khí thải CO₂ và CH₄ vào khí quyển.

Khối lượng carbon trong 1 tấn than: 1000.90% = 0,9 (tấn) = 900 (kg)

   2C + O₂ 2CO

2.12 kg         2.28 kg

900 kg           x kg

⇒ x = = 2100 kg 

⇒ n_CO = = 75000 (mol)

⇒ n_CO = 75000.24,79 = 1859250 (l) = 1859,25 (m³)

Thực tế, thể tích khí CO thu được là: 1859,25.80% = 1487,4 (m³)