题目
100mol苯胺在用浓硫酸进行溶剂烘培磺化时,反应物中含89mol对氨基苯磺酸,2mol苯胺,另外还有一定数量的焦油物等副产物。试求苯胺的转化率、生成对氨基苯磺酸的选择性和理论收率。
100mol苯胺在用浓硫酸进行溶剂烘培磺化时,反应物中含89mol对氨基苯磺酸,2mol苯胺,
另外还有一定数量的焦油物等副产物。试求苯胺的转化率、生成对氨基苯磺酸的选择性和理论收率。
题目解答
答案
解:苯胺的转化率 
,
,生成对氨基苯磺酸的选择性和理论效率:
或 
解析
步骤 1：计算苯胺的转化率
苯胺的转化率是指反应中转化成产物的苯胺的摩尔数占初始苯胺摩尔数的比例。根据题目，初始苯胺摩尔数为100mol，反应后剩余苯胺摩尔数为2mol，因此转化成产物的苯胺摩尔数为100mol - 2mol = 98mol。转化率计算公式为：$X = \dfrac{转化成产物的苯胺摩尔数}{初始苯胺摩尔数} \times 100\%$。
步骤 2：计算生成对氨基苯磺酸的选择性
生成对氨基苯磺酸的选择性是指生成对氨基苯磺酸的摩尔数占转化成产物的苯胺摩尔数的比例。根据题目，生成对氨基苯磺酸的摩尔数为89mol，转化成产物的苯胺摩尔数为98mol。选择性计算公式为：$S = \dfrac{生成对氨基苯磺酸的摩尔数}{转化成产物的苯胺摩尔数} \times 100\%$。
步骤 3：计算生成对氨基苯磺酸的理论收率
生成对氨基苯磺酸的理论收率是指生成对氨基苯磺酸的摩尔数占初始苯胺摩尔数的比例。根据题目，生成对氨基苯磺酸的摩尔数为89mol，初始苯胺摩尔数为100mol。理论收率计算公式为：$Y = \dfrac{生成对氨基苯磺酸的摩尔数}{初始苯胺摩尔数} \times 100\%$。理论收率也可以通过选择性和转化率的乘积来计算，即$Y = S \times X$。
苯胺的转化率是指反应中转化成产物的苯胺的摩尔数占初始苯胺摩尔数的比例。根据题目，初始苯胺摩尔数为100mol，反应后剩余苯胺摩尔数为2mol，因此转化成产物的苯胺摩尔数为100mol - 2mol = 98mol。转化率计算公式为：$X = \dfrac{转化成产物的苯胺摩尔数}{初始苯胺摩尔数} \times 100\%$。
步骤 2：计算生成对氨基苯磺酸的选择性
生成对氨基苯磺酸的选择性是指生成对氨基苯磺酸的摩尔数占转化成产物的苯胺摩尔数的比例。根据题目，生成对氨基苯磺酸的摩尔数为89mol，转化成产物的苯胺摩尔数为98mol。选择性计算公式为：$S = \dfrac{生成对氨基苯磺酸的摩尔数}{转化成产物的苯胺摩尔数} \times 100\%$。
步骤 3：计算生成对氨基苯磺酸的理论收率
生成对氨基苯磺酸的理论收率是指生成对氨基苯磺酸的摩尔数占初始苯胺摩尔数的比例。根据题目，生成对氨基苯磺酸的摩尔数为89mol，初始苯胺摩尔数为100mol。理论收率计算公式为：$Y = \dfrac{生成对氨基苯磺酸的摩尔数}{初始苯胺摩尔数} \times 100\%$。理论收率也可以通过选择性和转化率的乘积来计算，即$Y = S \times X$。