Профессиональный кейс утром, не помню варианты

Профессиональный кейс, вопрос №6 утром: если я правильно помню, действительно существовал такой вопрос. Ключ к решению этой задачи заключается в преобразовании этилового спирта в эфир по реакции 2C2H5OH — C2H5O + C2H5 + H2O (2). Общее количество молей веществ не меняется при этой реакции. Лишь при реакции синтеза этилового спирта C2H4 + H2O = C2H5OH (1) общее количество молей изменяется. Из реакции (1) следует, что при образовании 1 моля C2H5OH общее количество молей уменьшается на 1 моль. Если предположить, что количество реагентов составляет 100 молей, то после реакции общее количество молей уменьшится на 54,5 × 6% × 92% = 3 моля. Остается 54,5 × (1 – 6%) = 51,23 моля этилена. Следовательно, процентное содержание этилена среди продуктов составляет 51,23 ÷ (100 – 3) = 52,81%. Кроме того, если учесть реакцию (2), а также инертные газы, присутствующие среди реагентов помимо этилена и воды, и провести расчеты для каждого из них отдельно, то, конечно, тоже можно получить результат. Но я думаю, что решить эту задачу за 10 минут будет сложно.

Я поступал так и на экзамене. Теперь у меня есть вопрос: если степень превращения этилена составляет 6%, а селективность — 92%, то этот вопрос очень похож на один из вопросов, который был во второй половине дня. Под селективностью здесь подразумевается доля этилена из общего количества превращенного вещества, которая идет на образование этанола. Судя по уравнению, данному в задании, весь превращенный этилен должен превращаться в этанол, а часть этанола — в эфир. В этом случае возникает селективность. Количество молей веществ до и после второй реакции остается неизменным, поэтому количество, которое уменьшается, равно количеству превращенного этилена: 54,5 × 6% = 3,27 моль. Следовательно, доля этилена среди продуктов составляет 51,23 / (100 – 3,27) = 52,96%. Насколько я помню, правильным ответом было именно это значение. Поэтому, вероятно, при повторной оценке за этот вопрос будет зачтено меньше баллов

Эта задача действительно требует немало вычислений. Я решил её в обратном порядке, первые пять задач не решал.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем xbl240 14.09.2016 в 09:19. В этой задаче, как и в примере из послеобеденного раздела, также есть вопрос на выбор. Я не совсем понимаю, что имеется в виду под «выбором» здесь. Раньше при решении подобных задач речь шла о параллельных реакциях, например, A+B=C, A+D=F; продуктом, который нужно получить, является C. В таких случаях требуется, чтобы способность вещества A к образованию C была выше. Как и в вопросе о селективности, на самом деле весь этилен превратился в этанол; у части продукта — этанола — происходят побочные реакции. Всё то, что было преобразовано из этилена, действительно превратилось в этанол. Я понимаю, что селективность составляет 100%. В учебниках коэффициент выборочности определяется как количество реагентов, потребляемых для получения целевого продукта, деленное на количество реагентов, претерпевших преобразование. Значит, этанол, превращающийся в эфир в условиях реального экзамена, не считается целевым продуктом? В таком случае на выход продукта влияет именно это

Позиция, высказанная на 3-м этаже, более обоснованна: количество молярных единиц, с которым происходит снижение, должно составлять 54,5 × 6% = 3,27 моль, а не 54,5 × 6% × 92% = 3 моль. Похоже, что за этот вопрос придется снова потерять баллы

На уроке по профессиональным задачам в первой половине дня был дан 6-й вопрос. Я приведу полный алгоритм решения. Реакции: C2H4 + H2O = C2H5OH (1); 2C2H5OH → C2H5OC2H5 + H2O (2). Если сложить реакции (1) и (2), получится: 2C2H4 + H2O = C2H5OC2H5 (3). При реакции согласно реакции (1) количество молей C2H4 уменьшается на 1 моль. При реакции согласно реакции (3) количество молей C2H4 уменьшается на 1 + 0,5 – 0,5 = 1 моль. Следовательно, при реакции каждого 1 моля C2H4 общее количество молей уменьшается на 1 моль. Если предположить, что количество реагентов составляет 100 моль, то количество этилена будет равно 54,5 × 6% = 3,27 моль. Общее количество молей уменьшится на 3,27 моль. Оставшееся количество этилена составит 54,5 × (1 – 6%) = 51,23 моль. Следовательно, процентное содержание этилена среди продуктов реакции составит 51,23 ÷ (100 – 3,27) = 52,96%. Кстати, если рассматривать происходящие реакции только как (1) и (3), то коэффициент превращения и селективность становятся понятными, и не возникает путаницы относительно того, что селективность должна составлять 100%! Кроме того, если учесть реакцию (2), а также инертные газы, присутствующие среди реагентов помимо этилена и воды, и провести расчеты для каждого из них отдельно, то, конечно, тоже можно получить результат. Но я думаю, что решить эту задачу за 10 минут будет сложно

Независимые реакции — это только 1 и 2; при этих реакциях весь продукт превращается в спирт. Селективность же определяется как способность получать именно нужный продукт, а не остаточные продукты реакции

Друг из 9-го этажа, если вы будете настойчиво пытаться добиться объяснений от комиссии по составлению вопросов, но не сможете подчеркнуть этот момент, я предполагаю, что в этом году вы окажетесь в замешательстве при решении двух задач, связанных с выбором.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем xbl240 16.09.2016 в 12:57. Группа, ответственная за составление заданий, не публикует решения; в любом случае их трудно понять. К тому же некоторые задания действительно несовершенны. Например, задание на расчет расхода жидкости в параллельных трубопроводах. Также не стоит удивляться наличию ошибок в заданиях — в прошлых годах тоже были такие ошибки. В 2013 и 2014 годах было задание на расчет работы при изотермическом расширении