Смесь метана и водяных паров в мольном соотношении соотвественно 3:1 (масса смеси 165г) при температуре 850°С пропустили под никелевым катализатором, степень превращения реагентов составила 80%. Какую массу метанола (выход реакции 60%) можно получить из образовавшейся реакционной смеси?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество моль метана и водяных паров в смеси.

Масса метана: 165г * (3/4) = 123.75
Молярная масса метана (CH4) = 16г/мол
Количество моль метана = 123.75г / 16 г/моль = 7.734 моль

Масса водяных паров: 165г * (1/4) = 41.25
Молярная масса воды (H2O) = 18г/мол
Количество моль водяных паров = 41.25г / 18 г/моль = 2.292 моль

Согласно уравнению реакции
CH4 + H2O -> CH3OH

Видим, что для образования метанола (CH3OH) требуется один молекула метана и одна молекула воды.

Так как степень превращения составила 80%, то количество моль метана, превратившегося в метанол, будет 0.8 * 7.734 = 6.187 моль. Количество моль воды, превратившейся в метанол, будет также 6.187 моль.

Масса метанола: 6.187 моль * 32 г/моль = 197.984 г

Учитывая, что выход реакции составляет 60%, окончательная масса метанола, которую можно получить из образовавшейся реакционной смеси, будет равна 0.6 * 197.984 г = 118.79г.