Matura Chemia CKE Arkusz 2017 Czerwiec Poziom Rozszerzony - Zadanie 10.1 - Formuła 2015

W przemyśle metanol otrzymuje się z gazu syntezowego w katalitycznej reakcji

CO + 2H2 ⇄ CH3OH

Stężenie metanolu w mieszaninie równowagowej zależy od temperatury, ciśnienia oraz stosunku molowego nH2 : nCO w gazie syntezowym. Zależność równowagowego stężenia metanolu w mieszaninie gazowej od stosunku molowego nH2 : nCO i ciśnienia w temperaturze T przedstawiono na poniższym wykresie.

Na podstawie: E. Grzywa, J. Molenda, Technologia podstawowych syntez organicznych, Warszawa 2008.

Podaj liczbę moli wodoru, jaka musi przypadać na 2 mole tlenku węgla(II) przy ciśnieniu 10,0 MPa, aby w mieszaninie równowagowej znajdowało się 10% objętościowych metanolu. Oceń, czy wzrost ciśnienia – przy stałym stosunku molowym nH2 : nCO – poskutkuje zmniejszeniem, czy też zwiększeniem wydajności reakcji otrzymywania metanolu w warunkach izotermicznych.