แบบฝึกหัดสำหรับการสอบของมหาวิทยาลัยเทียนต้า ข้อ 1-7 มีคำถามไหม?

Thread Content

1-7 ในปฏิกิริยาการสังเคราะห์เอทานอลจากการรวมตัวของอีเทนกับน้ำ สมการปฏิกิริยาหลักและปฏิกิริยาร่วมมีดังนี้: ปฏิกิริยาหลัก: C2H4 + H2O → C2H5OH ปฏิกิริยาร่วม: 2C2H5OH → (C2H5)2O + H2O หากในวัตถุดิบที่นำมาใช้ในเครื่องปฏิกรณ์มี C2H5 อยู่ 53.7% (เป็นเปอร์เซ็นต์โมลาร์) และมี H2O อยู่ 36.7% ส่วนที่เหลือเป็นก๊าซที่ไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยา อัตราการเปลี่ยนแปลงของอีเทนอยู่ที่ 5% ส่วนอัตราการผลิตเอทานอลอยู่ที่ 90% โดยคำนวณจากปริมาณอีเทนที่ถูกใช้ไป ดังนั้น จำนวนโมลรวมของสารที่ออกมาจากเครื่องปฏิกรณ์ก็คือ ( ) ก. 87.72 โมล ข. 87.98 โมล ค. 88.12 โมล ง. 87.58 โมล คำตอบ: 1-7 ก. ก. คำตอบถูกต้อง. เลือกใช้ค่าอ้างอิงในการคำนวณเป็นปริมาณวัตถุดิบที่ใช้ 100 โมล เพื่อทำการคำนวณสมดุลของสารในกระบวนการ โดยมีปริมาณอีเทนที่ใช้เท่ากับ 53.7 โมล ปริมาณเอทานอลที่ได้คือ 53.7 × 0.05 × 0.9 = 2.42 โมล ส่วนปริมาณไดเอทิลเอเธอร์ที่ได้นั้น คือครึ่งหนึ่งของความแตกต่างระหว่างปริมาณอีเทนที่สามารถเปลี่ยนเป็นเอทานอลได้ในทางทฤษฎี กับปริมาณเอทานอลที่ได้จริง เนื่องจากตามสมการปฏิกิริยา จะได้ไดเอทิลเอเธอร์ 1 โมล จากการใช้เอทานอล 2 โมล ดังนั้น ปริมาณของไดเอทิลเอเธอร์ที่ได้คือ (53.7 × 0.05 – 2.42) / 2 = 0.133 โมล ส่วนจำนวนโมลของน้ำที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยาคือ 36.7 โมล และจำนวนโมลของน้ำที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาอื่นๆ คือ 36.7 – 53.7 × 0.05 = 36.7 – 2.685 = 34.015 โมล ดังนั้น จำนวนโมลของน้ำทั้งหมดคือ 33.815 + 0.133 = 34.15 โมล ส่วนองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ที่ได้คือ อีเทน 53.7 × (1 – 0.05) = 51.02 โมล คิดเป็น 58.26% อีทานอล 2.42 โมล คิดเป็น 2.76% ไดเอทิลเอเธอร์ 0.133 โมล คิดเป็น 0.15% ส่วนน้ำมีจำนวน 34.15 โมล คิดเป็น 38.8% จำนวนโมลรวมคือ 87.72 โมล คำถาม: ทำไมไม่นำจำนวนโมลของก๊าซที่ไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยามาคำนวณด้วยล่ะ?