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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 最佳反应物配比“不等于”化学计量数的机理？
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望陈莫及1984

铜虫 (正式写手)

[求助] 最佳反应物配比“不等于”化学计量数的机理？ 已有2人参与

请教各位物理化学高人：
对于合成氨反应N2+3H2==2NH3（773K、30.4MPa，反应物与产物均为气相），最佳反应物配比“等于”化学计量数1:3。
但是对于酸醇反应CH3COOH+C2H50H==CH3COOC2H5+H2O（373~383K，反应物与产物均为液相），最佳反应物配比为6:1（由平衡常数算得），“不等于”化学计量数。
这种区别是由什么原因造成的？
不必计算平衡常数、吉布斯自由能之类的，我会算；我只想知道其机理，谢谢！
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命中注定的自作自受
1楼 2015-02-26 09:52:51
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★
青若: 金币+1, 感谢应助，欢迎常来无机物化版交流~ 2015-03-01 21:53:26
fatewu: 应助指数+1 2015-03-02 12:59:48
我还以为问题解决了，进来以后才发现不完善。
主要因素如下：（假定可逆反应为 aA + bB = dD + eE）
1、成本因素：如果原料的成本相当或差异很小，则按反应物系数配比为最佳，此时不同原料达到平衡后的转化率之和最大，最经济；如果反应物成本差异很大，则成本低的用料多（会显著牺牲其转化率），以提高贵重原料的转化率，此时仍然是最经济。
2、操作或分离便利因素：使易分离的原料过量。如，固液反应时让固体过量，气液反应时让气体过量，固气反应时哪种过量都可以，视需要。
3、副反应因素：楼上已提及，不再多说。
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8楼2015-03-01 17:33:56
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wbwchina

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
青若: 金币+1, 感谢应助，欢迎常来无机物化版交流~ 2015-02-27 07:51:15
望陈莫及1984: 金币+10, ★★★★★最佳答案, 谢谢！ 2015-04-09 08:31:41
对于酸醇反应CH3COOH+C2H50H==CH3COOC2H5+H2O（373~383K，反应物与产物均为液相），最佳反应物配比为6:1（由平衡常数算得），“不等于”化学计量数。
我认为：
1、从化学平衡方面来讲，增加反应物CH3COOH的量有利于生成物CH3COOC2H5产量；
2、从避免副反应发生方面来讲，增加CH3COOH的量，防止C2H50H自身副反应发生。CH3COOH在该条件下比较稳定，不会自身副反应发生。
所以，最佳反应物配比为6:1，是兼顾化学平衡和防止发生的。只要对反应有利，能够保证产品的纯度和产量的操作，都是值得提倡和推广的。
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真爱永恒
2楼2015-02-26 14:05:04
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望陈莫及1984

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by wbwchina at 2015-02-26 14:05:04
对于酸醇反应CH3COOH+C2H50H==CH3COOC2H5+H2O（373~383K，反应物与产物均为液相），最佳反应物配比为6:1（由平衡常数算得），“不等于”化学计量数。
我认为：
1、从化学平衡方面来讲，增加反应物CH3COOH的量有利 ...

C2H50H自身副反应?乙醇能有什么副反应？
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命中注定的自作自受
3楼2015-02-26 14:31:04
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wbwchina

木虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 望陈莫及1984 at 2015-02-26 14:31:04
C2H50H自身副反应?乙醇能有什么副反应？...

当你加入硫酸作催化剂的时候，可以看到颜色变深，这就是C2H50H在反应，生成乙醚、乙烯、碳化产物，这是我们不需要的，是副反应，C2H50H浓度越高，副反应越厉害。
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真爱永恒
4楼2015-02-26 18:02:05
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