Определить выход ацетилена

[sima4832]

Условие: В установке для синтеза ацетилена из печи выходит смесь газов 49% водорода, 29% метана, 7% ацетилена, а также примесь других газов. Определить выход продукции ацетилена.

Решение:

2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂

CH4 → C + 2H₂

V(H₂) = φ*V = 0,49* 100 л =49 л

n(H₂) = 49 л/22,4 л/моль = 2,1875 моль

n₁(CH₄) = 29 л/22,4 л/моль = 1,295 моль (это метан, который не подвергся пиролизу)

n _практ(C₂H₂) = 7 л//22,4 л/моль =0,3125 моль

n2(CH₄) = 2*n(C₂H₂) = 2* 0,3125 моль = 0,625 моль (количество метана, которое израсходовалось на образование ацетилена)

n1(H₂) = 3*n(C₂H₂) = 3* 0,3125 моль = 0,9375 моль(количество водорода, которое образовалось при синтезе ацетилена)

n2(H₂) = 2,1875 - 0,9375 моль = 1,25 моль (количество водорода, которое образовалось при полном разложении метана)

n3(CH₄) = 1,25 моль/2 = 0,625 моль (количество метана, которое подверглось разложению полностью)

n(CH₄) = n₁(CH₄) + n2(CH₄) + n3(CH₄) = 1,295 моль +  0,625 моль +  0,625 моль = 2,545 моль -- общее количество метана, тогда

n _теор(C₂H₂) = 2,545 моль/2 = 1, 275 моль

η (C₂H₂) = 0,3125 моль :  1, 275 моль * 100% = 24,51%

Ошибки есть? И где??

[avg]

В наше время без ответа часто невозможно понять ход мысли составителей задания..(

[M_GM]

Зачем моли? Почему не решать всё в объёмных единицах?

Кто сказал, что %% объёмные а не мольные? Которые численно равны?

И на 100 моль полученной газовой смеси образуется 49 моль водорода, 29 моль метана, 7 моль ацетилена, а также примесь других газов. 

2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂

CH4 → C + 2H₂

А раз есть другие газы, значит есть и другие уравнения реакций ...

 

На 100 моль полученной газовой смеси:

n(H₂) = φ*n = 0,49* 100 моль =49 моль

n₁(CH₄) = 29 моль  (это метан, который не подвергся пиролизу)

n _практ(C₂H₂) = 7 моль

n2(CH₄) = 2*n(C₂H₂) = 2*7 = 14 моль (количество метана, которое израсходовалось на образование ацетилена)

n1(H₂) = 3*n(C₂H₂) = 3*7 = 21 моль(количество водорода, которое образовалось при синтезе ацетилена)

n2(H₂) = 49 - 21 = 28 моль (количество водорода, которое образовалось при полном разложении метана)

n3(CH₄) = 28/2 = 14 моль (количество метана, которое подверглось разложению полностью)

n(CH₄) = n₁(CH₄) + n2(CH₄) + n3(CH₄) = 29 +  14 моль +  14 моль = 57 моль -- общее количество метана, тогда n_теор(C₂H₂) = 57 моль /2 = 28,5 моль

η (C₂H₂) = 7 моль :  28,5 моль * 100% = 24,51%

 

Ну и при таком расчёте никак не учитывается 15%, т.е. 15 моль других газов, а это наверняка углеводороды, на образование которых также было израсходовано какое-то количество метана ... 

 

[sima4832]

Спасибо большое.