Zadanie 4, arkusz maj 2022
Gaz syntezowy, czyli mieszanina CO i H2, jest otrzymywany w przemyśle różnymi metodami. Niżej podano równania dwóch reakcji, w których powstaje taka mieszanina.
I CH4 + CO2 → 2CO + 2H2 ∆H<0
II CH4 + H2O → CO + 3H2 ∆H>0
Na poniższym wykresie przedstawiono zależność stopnia przemiany metanu od temperatury dla dwóch różnych wartości ciśnienia dla jednej z tych reakcji. Stopień przemiany metanu jest miarą wydajności reakcji – im większy stopień przemiany, tym większa wydajność reakcji.
Na podstawie: M. Pańczyk, T. Borowiecki, Otrzymywanie i zastosowanie gazu syntezowego, Lublin 2013.
Zadanie 4.1.
Napisz numer reakcji (I albo II), do której odnosi się powyższy wykres stopnia przemiany metanu. Odpowiedź uzasadnij – uwzględnij efekt energetyczny reakcji.
Numer reakcji: ................................................
Uzasadnienie: .........................................................................................................................
.................................................................................................................................................
Zadanie 4.2.
Uzupełnij zdanie o wpływie ciśnienia na stopień przemiany metanu – wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w nawiasie. Wyjaśnij przedstawioną na wykresie zależność stopnia przemiany metanu od ciśnienia.
W stałej temperaturze wzrost ciśnienia skutkuje (wzrostem / spadkiem) stopnia przemiany metanu.
Wyjaśnienie: ............................................................................................................................
.................................................................................................................................................
Zadanie 4.1.
Numer reakcji: II
Uzasadnienie, np.:
Wydajność reakcji jest tym wyższa, im wyższa jest temperatura, co oznacza, że reakcja jest endotermiczna.
ALBO
Wydajność reakcji rośnie wraz ze wzrostem temperatury, co oznacza, że ΔH > 0.
ALBO
Ze wzrostem temperatury rośnie stopień przemiany metanu, co oznacza, że ΔH > 0.
Zadanie 4.2.
W stałej temperaturze wzrost ciśnienia skutkuje (wzrostem / spadkiem) stopnia przemiany metanu.
Wyjaśnienie, np.:
Reakcja zachodzi ze wzrostem liczby moli reagentów (gazowych).
ALBO
Produkty mają większą objętość niż substraty.
ALBO
(Zgodnie z regułą przekory większej wydajności reakcji II sprzyja niższe ciśnienie, ponieważ) liczba moli gazowych substratów jest mniejsza od liczby moli gazowych produktów.
Załóż bezpłatne konto, aby uzyskać dostęp do rozwiązania tego zadania.