Zadanie - gaz syntezowy, mieszanina poreakcyjna

[Jozek]

Cześć. Nie umiem rozwiązać następującego zadania:

Metan w wysokiej temperaturze reaguje z parą wodną tworząc tzw. gaz syntezowy, który składa się głównie z tlenku węgla (II) i wodoru. Reakcja ta zachodzi zgodnie z równaniem:
CH4 + H2O CO + 3H2
Przy nadmiarze pary wodnej w układzie może też zachodzić reakcja redukcji wody przez CO, zgodnie z równaniem:
CO + H2O CO2 + H2

Oblicz, jaki powinien być stosunek objętościowy pary wodnej do metanu w początkowej mieszaninie, żeby mieszanina poreakcyjna zawierała 43,75% (procenty objętościowe) wodoru. Załóż, że obie reakcje chemiczne przebiegają z 50-procentową wydajnością.

Nie mam nawet pomysłu, jak zabrać się za to zadanie. Liczę na pomoc w postaci wprowadzenia mnie na trop. Pozdrawiam.

[Adax82]

Jozek,
OK, nie masz pomysłu jak się za to zabrać, to przedstaw przynajmniej jak wyobrażasz sobie rozwiązanie tego zadania. Przedstaw jakiekolwiek obliczenia czy też rozumowanie. Nie ma tu znaczenia czy będą one poprawne czy też nie. Po prostu napisz coś więcej na temat rozwiązania tego zadania.

[pesel]

CH₄ + X H₂O 0.5 CH₄ + (X-0.5) H₂O + 0.5 CO + 1.5 H₂

0.25 CO + 0.25 H₂O 0.25 CO₂ + 0.25 H₂

-

CH₄ + XH₂O 0.5 CH₄ + (X-0.75) H₂O + 0.25 CO + 0.25 CO₂ + 1.75 H₂

%_H2=(1.75/(0.5+(X-0.75)+0.25+0.25+1.75))*100%=(1.75/(2+X))*100%=43.75% X=2

[Jozek]

Jozek,
OK, nie masz pomysłu jak się za to zabrać, to przedstaw przynajmniej jak wyobrażasz sobie rozwiązanie tego zadania. Przedstaw jakiekolwiek obliczenia czy też rozumowanie. Nie ma tu znaczenia czy będą one poprawne czy też nie. Po prostu napisz coś więcej na temat rozwiązania tego zadania.

Myślałem jedynie, aby połączyć te dwie reakcje w jedną. Wyszło mi wtedy coś takiego:
2CH4 + 3H2O CO + CO2 + 7H2

Dalej nie miałem pomysłu co z tym zrobić. Nie wiem nawet, skąd mi ten pomysł do głowy przyszedł.

CH₄ + X H₂O 0.5 CH₄ + (X-0.5) H₂O + 0.5 CO + 1.5 H₂

0.25 CO + 0.25 H₂O 0.25 CO₂ + 0.25 H₂

-

CH₄ + XH₂O 0.5 CH₄ + (X-0.75) H₂O + 0.25 CO + 0.25 CO₂ + 1.75 H₂

%_H2=(1.75/(0.5+(X-0.75)+0.25+0.25+1.75))*100%=(1.75/(2+X))*100%=43.75% X=2

Dziękuję, mimo wszystko spróbuję jeszcze samemu zrobić to zadanie, bez zagłębiania się w szczegóły tego, co napisałeś. Jeżeli mi nie wyjdzie - posłużę się Twoim rozwiązaniem.

[Jozek]

To mógłby mi ktoś pomóc?