Разделы 
Дополнительно
Задача по химии - 4417
2025-11-24 
Получение алканов по методу Фишера-Тропша протекает на кобальтовом катализаторе по схеме: $CO + H_{2} \rightarrow C_{n}H_{2n+2} + H_{2}O.$ Оксид углерода (II) и водород в объемном соотношении 1:1.5 ввели в реакцию при $200^{\circ}C$, при этом образовалась смесь метана, этана и пропана в молярном соотношении 3:2:1. Вычислите, во сколько раз изменилось общее давление в системе, если синтез проходил при неизменных температуре и объеме, при этом прореагировало 20% СО.
Решение:
Суммарное уравнение реакции получения алканов по методу Фишера-Тропша:
$nCO + (2n + 1) H_{2} \rightarrow C_{n}H_{2n+2} + nH_{2}O.$
Пусть в реакцию ввели $x$ моль оксида углерода, тогда по условию задачи водорода ввели $1.5x$ моль, т.е. всего $2.5x$ моль смеси. После того, как прореагировало 20% СО, в смеси находилось $(x - 0.2x)$ моль СО, $(1.5 - 0.2(2n + 1)/n)$ моль $H_{2}$, $0.2x/n$ моль смеси углеводородов и $0.2x$ моль $H_{2}O$, всего
$x - 0.2x + 1.5x - 0.2x \cdot (2n + 1) / n + 0.2x / n + 0.2x = 2.1x \text{ моль}$
Получается, что конечное давление в системе не зависит от природы полученных углеводородов и их количеств:
$\frac{P_{\text{нач}}}{P_{\text{кон}}} = \frac{v_{\text{нач}}}{v_{\text{кон}}} = \frac{2.5x}{2.1x} = 1.19.$
Ответ: в 1.19 раза.
Получение алканов по методу Фишера-Тропша протекает на кобальтовом катализаторе по схеме: $CO + H_{2} \rightarrow C_{n}H_{2n+2} + H_{2}O.$ Оксид углерода (II) и водород в объемном соотношении 1:1.5 ввели в реакцию при $200^{\circ}C$, при этом образовалась смесь метана, этана и пропана в молярном соотношении 3:2:1. Вычислите, во сколько раз изменилось общее давление в системе, если синтез проходил при неизменных температуре и объеме, при этом прореагировало 20% СО.
Решение:
Суммарное уравнение реакции получения алканов по методу Фишера-Тропша:
$nCO + (2n + 1) H_{2} \rightarrow C_{n}H_{2n+2} + nH_{2}O.$
Пусть в реакцию ввели $x$ моль оксида углерода, тогда по условию задачи водорода ввели $1.5x$ моль, т.е. всего $2.5x$ моль смеси. После того, как прореагировало 20% СО, в смеси находилось $(x - 0.2x)$ моль СО, $(1.5 - 0.2(2n + 1)/n)$ моль $H_{2}$, $0.2x/n$ моль смеси углеводородов и $0.2x$ моль $H_{2}O$, всего
$x - 0.2x + 1.5x - 0.2x \cdot (2n + 1) / n + 0.2x / n + 0.2x = 2.1x \text{ моль}$
Получается, что конечное давление в системе не зависит от природы полученных углеводородов и их количеств:
$\frac{P_{\text{нач}}}{P_{\text{кон}}} = \frac{v_{\text{нач}}}{v_{\text{кон}}} = \frac{2.5x}{2.1x} = 1.19.$
Ответ: в 1.19 раза.
