Метанол получают взаимодействием оксида углерода (ii) с водородом. для реакции взяты оксид углерода (ii) объемом 2 м3 и водород объемом 5 м3 (объемы приведены к нормальным условиям). в результате получили метанол массой 2,04 кг. определите выход продукта. ответ: 71,4%.

Question

Метанол получают взаимодействием оксида углерода (ii) с водородом. для реакции взяты оксид углерода (ii) объемом 2 м3 и водород объемом 5 м3 (объемы приведены к нормальным условиям). в результате получили метанол массой 2,04 кг. определите выход продукта. ответ: 71,4%.

sane_karma 13.03.2026 12:15

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Выход продукта реакции составляет 71,4%. Шаг 1: Составление уравнения реакции и определение количеств веществ Реакция синтеза метанола протекает по уравнению: $C O + 2 H_{2} C H_{3} O H cap C cap O plus 2 cap H sub 2 right arrow cap C cap H sub 3 cap O cap H$ Вычислим количества исходных веществ (в киломолях), используя молярный объем газа при нормальных условиях $V_{m} = 22, 4 cap V sub m equals 22 comma 4$ м³/кмоль: $n (C O) = \frac{V (C O)}{V_{m}} = \frac{2}{22, 4} \approx 0, 0893 кмоль n open paren cap C cap O close paren equals the fraction with numerator cap V open paren cap C cap O close paren and denominator cap V sub m end-fraction equals the fraction with numerator 2 and denominator 22 comma 4 end-fraction is approximately equal to 0 comma 0893 кмоль$ $n (H_{2}) = \frac{V (H_{2})}{V_{m}} = \frac{5}{22, 4} \approx 0, 2232 кмоль n open paren cap H sub 2 close paren equals the fraction with numerator cap V open paren cap H sub 2 close paren and denominator cap V sub m end-fraction equals the fraction with numerator 5 and denominator 22 comma 4 end-fraction is approximately equal to 0 comma 2232 кмоль$ Шаг 2: Определение лимитирующего реагента Согласно уравнению, на 1 моль $C O cap C cap O$ требуется 2 моля $H_{2} cap H sub 2$ . Проверим соотношение: Для $0, 0893 0 comma 0893$ кмоль $C O cap C cap O$ необходимо: $n_{r e q} (H_{2}) = 2 \cdot 0, 0893 = 0, 1786 кмоль n sub r e q end-sub open paren cap H sub 2 close paren equals 2 center dot 0 comma 0893 equals 0 comma 1786 кмоль$ Так как фактически имеется $0, 2232 0 comma 2232$ кмоль водорода (что больше требуемого), водород находится в избытке, а расчет ведем по оксиду углерода (II). Шаг 3: Расчет теоретической массы и выхода Теоретическое количество метанола равно количеству $C O cap C cap O$ : $n_{t e o r} (C H_{3} O H) = n (C O) = 0, 0893 кмоль n sub t e o r end-sub open paren cap C cap H sub 3 cap O cap H close paren equals n open paren cap C cap O close paren equals 0 comma 0893 кмоль$ Молярная масса метанола $M (C H_{3} O H) = 12 + 4 \cdot 1 + 16 = 32 cap M open paren cap C cap H sub 3 cap O cap H close paren equals 12 plus 4 center dot 1 plus 16 equals 32$ кг/кмоль. Вычислим теоретическую массу: $m_{t e o r} = n_{t e o r} \cdot M = 0, 0893 \cdot 32 \approx 2, 857 кг m sub t e o r end-sub equals n sub t e o r end-sub center dot cap M equals 0 comma 0893 center dot 32 is approximately equal to 2 comma 857 кг$ Рассчитаем выход продукта ( $η eta$ ): $η = \frac{m_{p r a c t}}{m_{t e o r}} \cdot 100 % = \frac{2, 04}{2, 857} \cdot 100 % \approx 71, 4 % eta equals the fraction with numerator m sub p r a c t end-sub and denominator m sub t e o r end-sub end-fraction center dot 100 % equals the fraction with numerator 2 comma 04 and denominator 2 comma 857 end-fraction center dot 100 % is approximately equal to 71 comma 4 %$ Ответ: 71,4% Нужно ли рассчитать объем избыточного водорода, оставшегося после завершения реакции?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов