Какова селективность процесса пиролиза, если 60% метана превращается в продукты и масса ацетилена в этих продуктах

Максимовна

45

Для решения данной задачи, нам необходимо определить селективность процесса пиролиза, исходя из данных о превращении метана и массе образовавшегося ацетилена.

Селективность процесса пиролиза определяется как отношение массы образованного конкретного продукта к массе использованного реагента. В данном случае, мы рассматриваем образование ацетилена из метана.

Дано:

Процент превращения метана в продукты: 60%
Масса ацетилена в продуктах: 400 кг

Уравнение реакции:

2CH4 = C2H2 + 3H2

Используя данное уравнение реакции, можно определить мольное соотношение между метаном и ацетиленом. Из уравнения видно, что каждые 2 моля метана превращаются в 1 моль ацетилена.

Теперь, для определения массы образовавшегося ацетилена, мы должны знать массу метана, который превратился в ацетилен. Эту массу мы можем вычислить, зная процент превращения метана и массу образовавшегося ацетилена.

По определению процента превращения, 60% метана превращается в продукты. Таким образом, масса метана, который превратился в ацетилен, будет составлять 60% от общей массы метана.

Масса метана, который превратился в ацетилен:

Масса метана = (Масса ацетилена / Процент превращения метана) * 100%

Масса метана = (400 кг / 0,60) * 100% = 666.67 кг

Теперь, имея массу метана, который превратился в ацетилен, и используя мольное соотношение, мы можем определить массу метана, оставшегося не превращенным в ацетилен.

Мольная масса метана (CH4) = 16 г/моль
Мольная масса ацетилена (C2H2) = 26 г/моль

Масса метана, оставшаяся не превратившейся в ацетилен:

Масса метана = Масса метана - Масса ацетилена

Масса метана = 666.67 кг - 400 кг = 266.67 кг

Теперь мы можем определить селективность процесса пиролиза, сравнивая массу ацетилена и массу метана, оставшегося не превращенным.

Селективность процесса пиролиза:

Селективность = (Масса ацетилена / Масса метана) * 100%

Селективность = (400 кг / 266.67 кг) * 100% = 150%

Таким образом, селективность процесса пиролиза составляет 150%. Это означает, что на каждый моль превращенного ацетилена приходится 1.5 моль метана, оставшегося не превращенным.