Vraag 2DME uit koolstofdioxide
Schreef je op papier? Maak een foto van je uitwerking op papier. Je foto blijft privé en de nakijker leest hem. Zet je naam er niet op.
Hoe pak je dit aan?
- Bekijk eerst welke stoffen in reactie 1 voorkomen en in welke verhouding ze reageren.
- Schrijf de evenwichtsvoorwaarde op met de partiële drukken of concentraties van de stoffen in de juiste macht.
- Tel bij de gasdeeltjes links en rechts van de pijl, en kijk wat een drukverhoging daarmee doet.
- Leg met de evenwichtsvoorwaarde uit welke kant het evenwicht op gaat en waarom dat het rendement verandert.
Hier verliezen leerlingen punten
- Vergeet bij de evenwichtsvoorwaarde de coëfficiënten als machten te zetten, of zet de stoffen in de verkeerde breuk.
- Geef alleen aan dat de druk verandert, zonder te zeggen wat er met de concentratiebreuk gebeurt.
- Let op dat je niet alleen zegt dat het evenwicht verschuift, maar ook naar welke kant en waarom dat het rendement verhoogt.
Met een gratis account wordt je antwoord nagekeken per scorepunt, volgens het officiële correctievoorschrift. Wat je hier typt, blijft bewaard.
De vraag als tekst
De stof methoxymethaan (DME, zie de figuur) staat figuur in de belangstelling als brandstof. DME kan namelijk worden gemaakt op basis van uitsluitend koolstofdioxide en waterstof. In een onderzoek is een voorstel voor een productieproces onderzocht. Dit proces is opgebouwd uit twee opeenvolgende reacties, die hieronder zijn weergegeven. CO (g) + 3 H (g) CH OH (g) + H O (g) (reactie 1) 2 2 3 2 2 CH OH (g) CH –O–CH (g) + H O (g) (reactie 2) 3 3 3 2 De vormingswarmte van DME bedraagt –1,84∙10 5 J mol –1 .
Op de uitwerkbijlage bij vraag 4 staat een onvolledig blokschema van de productie van DME volgens het ontwerp van de onderzoekers. In reactor 1 (R1) treedt reactie 1 op. In scheidingsruimte 1 (S1) wordt de stofstroom gescheiden die afkomstig is uit R1. Water met de bijproducten verlaat S1 aan de onderzijde. Het methanol dat in R1 is gevormd, wordt doorgevoerd naar reactor 2 (R2). In R2 treedt reactie 2 op. Zowel in R1 als in R2 heerst een hoge temperatuur. Hierdoor is in beide reactoren de reactiesnelheid hoog. Ook zijn hierdoor de insteltijden van de evenwichten kort. De druk in beide reactoren is niet gelijk. In R1 moet de druk hoog worden gehouden voor een zo hoog mogelijk rendement.
Voer de volgende opdrachten uit: − Geef de evenwichtsvoorwaarde van reactie 1. − Leg uit dat in R1 de druk hoog moet worden gehouden voor een zo hoog mogelijk rendement.