25℃ 150. L C3H6 0.500 MPa C3H3N mass
아크릴로나이트릴 C3H3N을 생성하는 과정은 다음과 같다.
2C3H6(g) + 2NH3(g) + 3O2(g) → 2C3H3N(g) + 6H2O(g)
25℃에서 150. L의 반응기가 다음과 같은 부분압으로 채워졌다.
P_C3H6 = 0.500 MPa
P_NH3 = 0.800 MPa
P_O2 = 1.500 MPa
이 기체 혼합물로부터 생성되는 아크릴로나이트릴의 질량은?
(MPa = 10^6 Pa)
An important process for the production of acrylonitrile
(C3H3N) is given by the following reaction:
2C3H6(g) + 2NH3(g) + 3O2(g) → 2C3H3N(g) + 6H2O(g)
A 150. L reactor is charged to the following partial pressures at 25℃:
P_C3H6 = 0.500 MPa
P_NH3 = 0.800 MPa
P_O2 = 1.500 MPa
What mass of acrylonitrile can be produced from this mixture?
PV = nRT 에서,
V, T가 일정한 조건이므로,
P ∝ n
( 참고 https://ywpop.tistory.com/7091 )
---> “분압 = 몰수” 라고 간주하고,
한계 반응물을 결정한다.
[참고] 돌턴의 분압법칙으로부터,
각 성분의 분압을 사용해서 각 성분의 몰수를 구해,
몰수로 한계 반응물을 결정할 수도 있다.
C3H6 : NH3 : O2 = 2 : 2 : 3 = 1 : 1 : 1.5 계수비(= 몰수비) 이므로,
0.500 mol C3H6와 반응하는 몰수가
NH3 = 1 × 0.500 = 0.500 mol ( NH3는 반응하고도 남는다. )
O2 = 1.5 × 0.500 = 0.750 mol ( O2는 반응하고도 남는다. )
---> C3H6가 한계 반응물.
( 참고: 한계 반응물 https://ywpop.tistory.com/3318 )
(0.500×10^6 Pa) (1 atm / 101325 Pa) = 4.9346 atm C3H6
4.9346 atm C3H6의 몰수를 계산하면,
n = PV / RT
= [(4.9346) (150.)] / [(0.08206) (273.15+25)]
= 30.25 mol C3H6
C3H6 : C3H3N = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,
30.25 mol C3H6 반응 시,
생성되는 C3H3N의 몰수 = 30.25 mol
C3H3N의 몰질량 = 53.06 g/mol 이므로,
30.25 mol × (53.06 g/mol) = 1605 g C3H3N
( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )
답: 1.61 kg
[키워드] acrylonitrile C3H3N 2C3H6(g) + 2NH3(g) + 3O2(g) → 2C3H3N(g) + 6H2O(g) A 150. L partial pressure 25℃ mass of acrylonitrile, 아크릴로나이트릴의 질량 기준, 아크릴로나이트릴 기준, C3H3N 25℃ 150. L P_C3H6 0.500 MPa
[FAQ] [①24/04/22]
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