化学の質問です

質問

化学の質問です

天然ガスの主成分メタンよりメタノールを得るには次の反応を用いる。
CH4+H2O→CO+3H2・・（１）
CO+2H2→CH3OH・・・（２）
CO2+H2→CO+H2O・・・（３）
反応式（1）を用いて1molのメタンよりCO：1molとH2：3molが生じる。生じた気体を利用して反応（2）を行うとメタノール1molが得られる。しかしH2が余るのでこれを利用して反応（3）によりCOを作り、再び反応（2）によりメタノールを作る。CO2工業的に安価であるので十分に供給されるとしH2が残らないようにする。１molのメタンから何molのメタノールが得られるか？

答えは分りません。

私はまず（２）の反応から１mol発生。そして（３）の反応でCO:１molとH2O:1molが発生してそして、その二つを反応させてCO+2H2O→CH3OH＋O2となり、メタノール1molが発生するから１＋１＝２mol

・・・・・・絶対に違うと思います!!!どなたか教えてください。よろしくお願いします。

回答No.1

Saturn5 · ベストアンサー

メタノール１．３３ｍｏｌです。
また、CO+2H2O→CH3OH＋O2 の式は間違っています。

CH4+H2O→CO+3H2・・（１）
CO+2H2→CH3OH・・・（２）
CO2+H2→CO+H2O・・・（３）
ここで、中間生成物であるH2,COを消すために、
それぞれの係数をａ，ｂ，ｃとおきます。

ａCH4+ａH2O→ａCO+3ａH2・・（１）
ｂCO+2ｂH2→ｂCH3OH・・・（２）
ｃCO2+ｃH2→ｃCO+ｃH2O・・・（３）

（H2について） ２ｂ＋ｃ＝３ａ
（coについて）　ｂ＝ａ＋ｃ
これを解くとａ＝３　ｂ＝４　ｃ＝１ となります。
よって、ＣＨ４ ３［ｍｏｌ］からＣＨ３ＯＨ ４［ｍｏｌ］
が生成します。