Question

In prezenta catalizatorului de nichel, carbonul reacționează cu hidrogenul formând metan până la stabilirea unui echilibru. La 300 de grade celsius amestecul de gaze conține 97% CH4 şi 3% H2. Se cere: Masa de carbune cu 70% C din care se poate obtine echilibrul 100 m cubi gaze (c.n) Volumul de H2 măsurat măsurat in cn necesar obținerii la echilibru a celor 100 m cubi de gaze. Va rog sa detaliati fiecare etapa, mai ales la stabilirea relatiilor matematice. Va multumesc!

Answer 1

                          C             +            2H2                ⇄                  CH4
initial :             a kmoli                    b kmoli 
reactioneaza :   x                             2x 
la echilibru :    (a-x)                        (b-2x)                                     x     n total = a+b-2x
x = 0,97(a+b-2x) 
b - 2x = 0,03(a+b-2x) 
x/(b-2x) = 97/3          3x = 97b - 194x     x = 0,492b 
a+b -2x = 100/22,4    a + b - 0,984b = 4,464     a+0,016b = 4,464
a-x = 0,97·4,464                                                   a = 4,33 + 0,984b   
                                                                                ------------------------
                                                                                  b = 0,134 kmoli H2 ;
                                                                                   a = 4,2 kmoli C 
mC pur = 4,2·12 = 50,4 kg    m carbune = 50,4·100/70 = 72 kg 
V H2 = 0,134·22,4 = 3 m³