Задача 4.14

Окисление субстрата СH₄ кислородом О₂ на платине может осуществляться либо по маршруту полного окисления

CH₄ + 2 O₂ ® CO₂ + 2 H₂O, (I)

либо по маршруту парциального окисления

CH₄ + 1/2 O₂ ® CO + 2 H₂, (II)

Известно, что по маршруту (I) окисление осуществляется в ситуации, когда активный компонент находится в окисленной форме PtO₂, а по маршруту (II) в ситуации, когда активный компонент находится в металлической форме Pt.

По какому маршруту пойдет реакция при температуре 650 K, если исходно в реакционную смесь подали реагенты в мольном соотношении CH₄: O₂ = 1: 2? Общее давление в реакторе – 1 бар.

Константа равновесия реакции

PtO₂ + 2 H₂ Pt + 2 H₂O

при температуре реакции составляет , а реакции

Pt + O₂ PtO₂

.