Guía de problemas 2° Parcial- PRQ208
1.- Los siguientes datos fueron reportados, para una reacción en fase gas a volumen constante,
para la descomposición de dimetil éter a 504°C en un reactor por lotes.
Tiempo (s)
390
777 1195 3155
∞
Presión total (mmHg)
408
488
562
799
931
a) Asumiendo que la reacción (CH3)2O→CH4+H2+CO es irreversible y alcanza conversión completa,
determine el orden de la reacción y la velocidad específica.
2. Las siguientes reacciones en fase líquida se llevan a cabo isotérmicamente en un reactor flujo
pistón de 50 dm3:
A+2B→C+D
rD1=0.25 dm6/mol2 min
2D+3A→C+E rE2=0.10 dm3/mol min
B+2C→D+F
rF3=5.00 dm6/mol2 min
a) Grafique la concentración de las especies reaccionantes y la conversión de A como función del
volumen del reactor. b) Determine la concentración del efluente y la conversión para un CSTR de 50
dm3. c) Grafique la concentración y la conversión como función del tiempo cuando la reacción es
llevada a cabo en un reactor de semi lote que inicialmente contiene 40 dm3, B es alimentada al
reactor.
Información adicional: v0= 10 dm3/min, CA0=1.5 mol/dm3, CB0=2.0 mol/dm3.
3. La hidrogenólisis de etano fue estudiada sobre un catalizador comercial de níquel, en un reactor
agitado: H2+C2H6→2CH4
a) Determine los parámetros cinéticos desde los datos que se presentan a continuación, existen
cuatro canastas giratorias que contienen el catalizador, cada una con 10 g de catalizador. Solo H2 y
etano son alimentados al reactor a 300°C ( Resp. k=0.48 mol atm /kg h)
Flujo total molas de
P etano o (atm)
P hidrógeno o (atm)
Fracción molar salida
alimentación (mol/h)
CH4
1.7
0.5
0.5
0.05
1.2
0.5
0.5
0.07
0.6
0.5
0.5
0.16
0.3
0.4
0.6
0.16
0.75
0.6
0.6
0.10
2.75
0.6
0.4
0.06
4. Una mezcla de 50%A y 50%B es cargada a un reactor por lotes a volumen constante, en el cual el
equilibrio se alcanza rápidamente. La concentración total inicial es 3.0 mol/dm3.
a) Calcule las concentraciones de equilibrio y la conversión de equilibrio a 330K para la secuencia de
reacciones.
R1: A+B ↔ C+D Kc1(330K) =4.0, Kc1(350K)=2.63
R2: C+B ↔ X+Y Kc2(330K) =1.0, Kc2(350K)=1.51
b) Suponiendo que la temperatura se incrementa a 350K. Como resultado, una tercera reacción
debe ser considerada además de las dos anteriores.
R3: A+X ↔ Z
Kc3(350K) = 5.0 dm3/mol
Calcule las cocentraciones de equilibrio, la conversión de A ya las selectividades globales SCX, SDZ, y
SYZ.