Khi thực hiện phản ứng nhiệt phân metan điều chế axetilen thu được hỗn hợp X gồm axetilen, hiđro và metan chưa phản ứng hết. Tỉ khối của X so với \(H_2\) bằng 4,44. Tính hiệu suất của phản ứng.
Hướng dẫn giải
\(2CH_4 \xrightarrow[]{1500^0C, làm lạnh nhanh} CH \equiv CH + 3H_2\)
Thu hỗn hợp X gồm: axetilen, hiđro và metan dư. Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X là :
\(\overset{-}{M}\) = 4,44.2 = 8,88 (g/mol)
Số mol \(CH_4\) ban đầu: x (mol)
Hiệu suất phản ứng là H thì số mol \(CH_4\) tham gia bằng Hx.
Vì \(\overset{-}{M}\) = \(\dfrac{\sum m_x}{\sum n_x}\)
Theo định luật bảo toàn khối lượng: \(m_x = m_{CH_4} = 16x\)
Đề bài
Khi thực hiện phản ứng nhiệt phân metan điều chế axetilen thu được hỗn hợp X gồm axetilen, hiđro và metan chưa phản ứng hết. Tỉ khối của X so với \(H_2\) bằng 4,44. Tính hiệu suất của phản ứng.
Hướng dẫn giải
\(2CH_4 \xrightarrow[]{1500^0C, làm lạnh nhanh} CH \equiv CH + 3H_2\)
Thu hỗn hợp X gồm: axetilen, hiđro và metan dư. Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X là :
\(\overset{-}{M}\) = 4,44.2 = 8,88 (g/mol)
Số mol \(CH_4\) ban đầu: x (mol)
Hiệu suất phản ứng là H thì số mol \(CH_4\) tham gia bằng Hx.
Vì \(\overset{-}{M}\) = \(\dfrac{\sum m_x}{\sum n_x}\)
Theo định luật bảo toàn khối lượng: \(m_x = m_{CH_4} = 16x\)
Số mol hỗn hợp X sau phản ứng:
\(\sum n_x\) = \(n_{C_2H_2} + n_{CH_4} + n_{H_2}\) = \(\dfrac{Hx}{2} + (x - Hx) + \dfrac{3Hx}{2} = x + Hx\)
Vậy: 8,88 = \(\dfrac{16x}{x +Hx} \Rightarrow H \approx 0,8\)
Hiệu suất \(\approx\) 80%
Gửi 5 năm trước