Chemia: 2017 czerwiec NR - Zadanie 10.

W przemyśle metanol otrzymuje się z gazu syntezowego w katalitycznej reakcji

Stężenie metanolu w mieszaninie równowagowej zależy od temperatury, ciśnienia oraz
stosunku molowego

w gazie syntezowym.

Zależność równowagowego stężenia metanolu w mieszaninie gazowej od stosunku molowego

i ciśnienia w temperaturze T przedstawiono na poniższym wykresie.

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, Warszawa 2008.

1. Podaj liczbę moli wodoru, jaka musi przypadać na 2 mole tlenku węgla(II) przy ciśnieniu 10,0 MPa, aby w mieszaninie równowagowej znajdowało się 10% objętościowych metanolu. Oceń, czy wzrost ciśnienia – przy stałym stosunku molowym nH2 : nCO – poskutkuje zmniejszeniem, czy też zwiększeniem wydajności reakcji otrzymywania metanolu w warunkach izotermicznych.

2. Na podstawie analizy wykresu uzupełnij poniższe zdania.

Im większą wartość ma stosunek molowy nH2 : nCO , tym równowagowe stężenie alkoholu (% obj.) jest …………………………… . Dla każdej wartości ciśnienia zwiększenie wartości stosunku molowego nH2 : nCO powoduje zmianę równowagowego stężenia metanolu, tzn. …………………………… stężenia metanolu. Wpływ wartości stosunku molowego nH2 : nCO na równowagowe stężenie metanolu jest najwyraźniej widoczny dla ciśnienia ………………… MPa.