3. Задача. Для получения метанола использовали оксид углерода (ІІ), объёмом 2м3, и водород, объёмом 5 м3 (н.у). Определите выход продукта, если получено 2,04 кг спирта; Оформление сделать,всё проверяю)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Начнем с уравнения реакции, в результате которой образуется метанол:

CO + 2H2 → CH3OH

Рассчитаем количество вещества, используя уравнение реакции:

Объем CO (V_CO) = 2 м^3 = 2000 л
Объем H2 (V_H2) = 5 м^3 = 5000 л

По условию реакция проходит при стехеометрических пропорциях, то есть 1 моль CO требуется для реакции с 2 молями H2.

Молярная масса CO: M_CO = 28 г/моль
Молярная масса H2: M_H2 = 2 г/моль

Количество вещества CO (n_CO): n_CO = V_CO (1/22.4) = 2000 / 22.4 = 89.29 моль
Количество вещества H2 (n_H2): n_H2 = V_H2 (1/22.4) = 5000 / 22.4 = 223.22 моль

Отношение n_CO к n_H2: n_CO : n_H2 = 89.29 : 223.22 = 1 : 2.5

Это означает, что мольный коэффициент пропорций 2.5. Следовательно, у нас есть избыток H2 после окончания реакции.

Рассчитаем массу полученного метанола:

Масса метанола: m_CH3OH = 2.04 кг = 2040 г
Молярная масса CH3OH: M_CH3OH = 32 г/моль

Количество молей CH3OH: n_CH3OH = m_CH3OH / M_CH3OH = 2040 / 32 = 63.75 моль

Определим количество мольного коэффициента продукта (K_m):

K_m = (n_CO + n_H2) / n_CH3OH = (89.29 + 223.22) / 63.75 = 4.68

Определим выход продукта:

Выход продукта = 100 / K_m = 100 / 4.68 = 21.37 %

Таким образом, выход продукта составляет приблизительно 21.37%.