Các trường hợp thực tế vào buổi sáng, quên mất các lựa chọn rồi

Đề bài số 6 vào buổi sáng thuộc phần các câu hỏi chuyên môn. Tôi nhớ là có đề bài như vậy. Chìa khóa để giải bài này nằm ở phản ứng chuyển đổi ethanol thành ether: 2C2H5OH → C2H5O–C2H5 + H2O (2). Tổng số mol của các chất trước và sau phản ứng vẫn không thay đổi. Chỉ có trong phản ứng tạo ra ethanol, tổng số mol mới thay đổi: C2H4 + H2O → C2H5OH (1). Theo phản ứng (1), mỗi khi tạo ra 1 mol C2H5OH, tổng số mol sẽ giảm đi 1 mol. Giả sử lượng chất phản ứng ban đầu là 100 mol, thì sau phản ứng, tổng số mol sẽ giảm đi 54,5 × 6% × 92% = 3 mol. Lượng ethylene còn lại là 54,5 × (1 – 6%) = 51,23 mol. Do đó, tỷ lệ phần trăm của ethylene trong sản phẩm là 51,23 ÷ (100 – 3) = 52,81%. Ngoài ra, nếu xét đến phản ứng (2), đồng thời xem xét các khí trơ có mặt trong các chất phản ứng ngoài ethylene và nước, và tiến hành tính toán từng thành phần một, thì tất nhiên cũng có thể thu được kết quả. Nhưng tôi tin rằng sẽ rất khó để giải quyết vấn đề này trong vòng 10 phút.

Tôi cũng làm như vậy khi thi. Bây giờ tôi có vài thắc mắc. Tỷ lệ chuyển hóa của ethylene là 6%, còn tỷ lệ chọn lọc là 92%. Câu hỏi này khá giống với một câu hỏi trong phần bài tập buổi chiều. Ở đây, “tỷ lệ chọn lọc” được hiểu là tỷ lệ giữa lượng ethylene còn lại so với tổng lượng ethylene đã chuyển hóa. Nếu xem vào phương trình được cho, có vẻ như toàn bộ lượng ethylene chuyển hóa sẽ tạo thành ethanol; một phần ethanol sẽ chuyển hóa thành ether. Lúc này mới xuất hiện khái niệm về tỷ lệ chọn lọc. Số mol của các chất trước và sau phản ứng không thay đổi, vì vậy lượng giảm đi chính là lượng ethylene đã chuyển hóa: 54,5 × 6% = 3,27 mol. Do đó, tỷ lệ mol của ethylene trong sản phẩm là 51,23 / (100 – 3,27) = 52,96%. Tôi nhớ rằng đáp án lúc đó chính là con số này. Vì vậy, khi xem xét lại bài này, có lẽ sẽ bị trừ điểm

Câu toán này quả thực có lượng tính toán khá lớn, tôi làm ngược lại, không làm năm câu đầu.

Bài viết này cuối cùng được chỉnh sửa bởi xbl240 vào ngày 14/9/2016 lúc 09:19. Câu hỏi này cũng giống như một câu hỏi yêu cầu chọn lựa trong các bài tập buổi chiều vậy. Tôi không hiểu rõ ý của người đặt câu hỏi khi nói về khái niệm “sự lựa chọn” này. Trước đây, các câu hỏi yêu cầu chọn lựa thường liên quan đến các phản ứng xảy ra đồng thời; ví dụ: A+B=C, A+D=F. Sản phẩm mong muốn là C, và do đó, A cần có tính chọn lọc cao hơn để tạo ra C. Giống như trong các câu hỏi kiểm tra, toàn bộ ethylene đều được chuyển hóa thành ethanol. Một phần của sản phẩm ethanol tạo ra các phản ứng phụ, nhưng toàn bộ lượng ethylene đã được chuyển hóa thành ethanol. Tôi hiểu rằng mức độ chọn lọc ở đây là 100%. Trong sách tham khảo, tỷ lệ chọn lọc được tính bằng lượng chất phản ứng cần thiết để tạo ra sản phẩm mong muốn chia cho lượng chất phản ứng bị chuyển hóa. Vậy thì phần ethanol được chuyển hóa thành ête trong các bài toán thực tế có được coi là sản phẩm mong muốn không? Khi đó, yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thu hồi sản phẩm chính là tỷ lệ này

Quan điểm ở tầng 3 có lý hơn; lượng mol tổng thể giảm đi nên là 54,5 × 6% = 3,27 mol, chứ không phải 54,5 × 6% × 92% = 3 mol. Có vẻ như lại sẽ mất điểm trong bài toán này rồi

Đối với câu hỏi thứ 6 vào buổi sáng, tôi sẽ trình bày toàn bộ quy trình giải bài toán này. Phản ứng (1): C2H4 + H2O → C2H5OH; phản ứng (2): 2C2H5OH → C2H5O + C2H5 + H2O. Nếu áp dụng phản ứng (1) hai lần cùng với phản ứng (2), ta sẽ có: 2C2H4 + H2O → C2H5O + C2H5. Theo phản ứng (1), mỗi khi 1 mol C2H4 phản ứng, tổng số mol sẽ giảm đi 1 mol. Theo phản ứng (3), mỗi khi 1 mol C2H4 phản ứng, tổng số mol sẽ giảm đi 1 + 0,5 – 0,5 = 1 mol. Như vậy, dù là phản ứng (1) hay phản ứng (3), mỗi khi 1 mol C2H4 phản ứng, tổng số mol vẫn giảm đi 1 mol. Giả sử lượng chất phản ứng ban đầu là 100 mol, thì lượng C2H4 phản ứng sẽ là 54,5 × 6% = 3,27 mol. Tổng số mol giảm đi là 3,27 mol. Lượng C2H4 còn lại là 54,5 × (1 – 6%) = 51,23 mol. Do đó, tỷ lệ phần trăm của C2H4 trong sản phẩm là 51,23 ÷ (100 – 3,27) = 52,96%. Nhân tiện, nếu coi các phản ứng xảy ra chỉ là (1) và (3), thì tỷ lệ chuyển hóa và độ chọn lọc sẽ dễ hiểu hơn; như vậy sẽ không còn sự nhầm lẫn rằng độ chọn lọc phải là 100% nữa! Ngoài ra, nếu xét đến phản ứng (2), đồng thời tính toán từng thành phần trong các chất phản ứng – bao gồm cả các khí trơ khác ngoài ethylene và nước – thì tất nhiên cũng có thể thu được kết quả. Nhưng tôi nghĩ rằng sẽ rất khó để giải quyết vấn đề này trong vòng 10 phút

Các phản ứng độc lập chỉ có 1 và 2; bản thân các phản ứng này đều dẫn đến việc chuyển hóa hoàn toàn thành rượu. Khái niệm về tính chọn lọc chính là việc tạo ra sản phẩm mong muốn, chứ không phải là những sản phẩm còn lại sau quá trình phản ứng

Bạn ở tầng 9 ơi, nếu bạn cứ kiên trì yêu cầu nhóm soạn đề giải thích điều đó mà không thể làm nổi bật được điểm này, tôi dự đoán rằng bạn sẽ bối rối trong cả hai câu hỏi liên quan đến việc lựa chọn vào năm nay.

Bài viết này cuối cùng được chỉnh sửa bởi xbl240 vào ngày 16/9/2016 lúc 12:57. Nhóm ra đề không công bố đáp án; dù sao thì cũng chẳng hiểu nổi. Hơn nữa, có một số câu hỏi thực sự thiếu chính xác. Câu hỏi về việc tính lưu lượng trong các đường ống nối song song cũng vậy. Việc có những câu hỏi sai cũng chẳng có gì đáng ngạc nhiên; trong các bài kiểm tra qua các năm cũng từng có những câu hỏi sai. Vào năm 2013 và 2014, có một câu hỏi yêu cầu tính công giãn nở đẳng entropy

Bạn ở tầng 9 ơi, bạn nói rằng chỉ có các phản ứng (1) và (2) là độc lập thì đúng thôi. Nhưng tôi lại sử dụng công thức (1) × 2 + (2) để suy ra phản ứng (3). Tôi cũng cho rằng chỉ có các phản ứng (1) và (3) là độc lập, điều này cũng hoàn toàn hợp lý. Điều này có thể được hiểu thông qua số lượng phương trình hữu ích; giống như trong “Đại số tuyến tính”, số lượng phương trình độc lập hay bậc của ma trận vậy.

Câu hỏi này thực ra rất đơn giản. Phản ứng phụ là phản ứng có tỷ lệ mol bằng nhau; lượng sản phẩm tạo ra bằng lượng chất phản ứng. Còn phản ứng chính là quá trình 2 mol chất phản ứng tạo thành 1 mol sản phẩm. Lượng ethylene chuyển hóa bao nhiêu mol thì lượng sản phẩm tổng thể sẽ giảm đi bấy nhiêu mol. Giả sử có 100 mol chất phản ứng, thì tỷ lệ mol của ethylene trong sản phẩm sẽ là: 54,5 * (1 – 6%) / (100 – 54,5 * 6%) = 52,81%. Đây là một câu hỏi rất thú vị