천대판 시험 전문 연습문제 1-7, 궁금한 점이 있나요?
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1-7 에틸렌의 수화 반응을 통해 에탄올이 생성될 때의 주반응과 부반응의 화학식은 다음과 같습니다:주반응: C2H4 + H2O → C2H5OH
부반응: 2C2H5OH → (C2H5)2O + H2O
만약 반응기에 공급되는 물질 중 C2H5의 비율이 53.7%이고, H2O의 비율이 36.7%라면, 나머지는 불활성 기체입니다.에틸렌의 전환율은 5%, 에탄올의 수율은 90%이며, 에틸렌 소비량을 기준으로 합니다.그렇다면 반응기에서 나오는 물질의 총 몰수는 ( )입니다.A.87.72 mol B.87.98 mol C.88.12 mol D.87.58 mol 답안: 1-7 A A.정답입니다. 계산 기준을 투입물 100 mol로 설정하여 물질 수지를 계산합니다. 투입된 에틸렌의 양은 53.7 mol이며, 생성된 에탄올의 몰수는 53.7×0.05×0.9=2.42 mol입니다. 디에테르가 생성되는 몰수는, 이론적으로 에틸렌이 에탄올로 전환될 수 있는 몰수에서 실제로 얻어지는 에탄올의 몰수를 뺀 값의 절반입니다.반응 방정식에 따르면 에탄올 2몰당 다이에터 1몰이 생성되기 때문입니다.따라서, 다이에터의 생성량은 (53.7×0.05–2.42)/2 = 0.133 mol입니다. 물의 몰수는 36.7 mol이며, 반응에 참여하는 물의 몰수는 36.7–53.7×0.05 = 36.7–2.685 = 34.015 mol입니다. 부반응으로 인해 생성되는 물의 양은 0.133 mol입니다. 최종적인 물의 몰수는 33.815+0.133 = 34.15 mol입니다.
생성물의 구성은 다음과 같습니다: 에틸렌 53.7×(1–0.05) = 51.02 mol, 비율 58.26%; 에탄올 2.42 mol, 비율 2.76%; 다이에터 0.133 mol, 비율 0.15%. 물의 경우 34.15 mol로, 비율은 38.8%입니다. 총 몰수는 87.72 mol입니다.
질문: 왜 불활성 기체의 몰수는 포함시키지 않나요?