题目
一定条件下,乙烷裂解生产乙烯,通入反应器的乙烷为5000kg/h,裂解气中含乙烯为1500kg/h,则乙烯的收率为30%。( )A. 正确B. 错误
一定条件下,乙烷裂解生产乙烯,通入反应器的乙烷为5000kg/h,裂解气中含乙烯为1500kg/h,则乙烯的收率为30%。( )
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查化学反应中收率的计算,涉及化学计量和质量守恒的应用。
解题核心思路:
- 明确反应方程式,确定乙烷与乙烯的摩尔比;
- 计算乙烷的理论产量(假设完全转化);
- 对比实际产量与理论产量,计算收率。
关键点:收率是实际产量与理论最大产量的比值,需注意单位换算和化学计量关系。
反应分析
乙烷(C₂H₆)裂解生成乙烯(C₂H₄)和氢气(H₂),反应方程式为:
$\text{C}_2\text{H}_6 \rightarrow \text{C}_2\text{H}_4 + \text{H}_2$
摩尔比:1 mol 乙烷 → 1 mol 乙烯。
理论产量计算
- 乙烷的摩尔数:
乙烷分子量为 $30 \, \text{g/mol}$,进料量为 $5000 \, \text{kg/h} = 5,000,000 \, \text{g/h}$,则:
$\text{乙烷摩尔数} = \frac{5,000,000}{30} \approx 166,666.67 \, \text{mol/h}$ - 乙烯的理论产量:
每 1 mol 乙烷生成 1 mol 乙烯,乙烯分子量为 $28 \, \text{g/mol}$,则:
$\text{理论产量} = 166,666.67 \times 28 = 4,666,666.76 \, \text{g/h} = 4666.67 \, \text{kg/h}$
实际收率计算
实际产量为 $1500 \, \text{kg/h}$,则:
$\text{收率} = \frac{1500}{4666.67} \times 100\% \approx 32.19\%$
结论:题目中给出的收率 $30\%$ 不准确,正确答案为 B. 错误。