EQE 364 2ª Lista de Exercícios

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Rio de Janeiro, 18 de agosto de 2014.
Universidade Federal do Rio de Janeiro
Escola de Química
EQE 364 Cinética Química e Reatores
2º Período de 2014
2 ªLista de Exercícios
Na desidrogenação do etil-benzeno em reator catalítico adiabático, a constante de equilíbrio a 560 ºC é igual a 0,099 atm. Determine a conversão de equilíbrio quando:
O reator é alimentado com reagente puro;
O reator é alimentado com vapor de água (inerte) e etil-benzeno, na razão de 15:1.
A reação em fase gasosa A + 3B ( 1,5C é conduzida em um reator isotérmico a volume constante. Alimentando-se o reator com 1 mol de A e 3 de B, qual será a pressão total do sistema após uma conversão de 50 de A, sabendo-se que a pressão total inicial é de 10 atm?
A decomposição do éter dimetílico se dá em fase gasosa a volume constante e a 438 ºC. Sabendo-se que a pressão inicial do sistema é igual a 500 mmHg, qual será a pressão final do sistema (supondo-se que a decomposição do éter seja de 80%) e as pressões parciais dos componentes?
Na decomposição de 4A ( B + 6C a velocidade específica da reação é igual a 0,16 min-1. Introduzindo-se A com 30% de inerte em volume, determine a taxa de reação inicial e para uma conversão de 60%. Admita que a pressão total é 10 atm e a temperatura 650 ºC.
Uma reação irreversível em série, tem velocidades específicas conhecidas e iguais a k1 = 1,8 x 10-2 gmols/cm3.min e k2 = 7,6 x 10-3 min-1.
Partindo-se de A puro com uma concentração igual a 1 gmol/cm3, determine:
O tempo transcorrido quando a conversão de A for igual a 98%;
O tempo necessário para a conversão completa de A em B e as concentrações de B e C neste instante.
A reação homogênea de 2ª ordem em fase gasosa A → 2B+ 3C é efetuada em um reator batelada (isotérmico a T = 350 ºC) a pressão constante e igual a 2 atm. Neste caso, a composição de alimentação é 0,7 de A, 0,1 de B e 0,2 de inerte (base molar) e o volume aumenta de 60% em 20 minutos de reação.
A mesma reação é feita com a mesma composição de alimentação do caso anterior, porém o reator agora está a volume constante. Se a pressão inicial é de 5 atm, qual o tempo necessário para que a pressão atinja 80% do seu valor máximo, e qual é este valor de pressão?
Uma reação do tipo A → B → C (com k1 = velocidade específica para a transformação de A em B e k2 = velocidade específica para a transformação de B em C), foi estudada cineticamente partindo-se de A puro. Obtiveram-se os seguintes valores de Bmáx:
	XA
	t (min)
	T (ºC)
	0,54
	84,84
	30
	0,49
	26,35
	40
	0,44
	10,55
	50
Determine as velocidades específicas e as energias de ativação.
A reação A + B → C, ocorre em fase gasosa a 400 ºC. A composição inicial é 0,4 de A, 0,4 de B, 0,11 de C e 0,09 de inerte (molar).
Se a reação for feita em um sistema isotérmico a pressão constante com k = 2 L/mol.min, qual o tempo necessário para que a fração molar de C alcance 0,5?
A reação A + B ( C é estudada cineticamente partindo-se de concentrações iniciais de 0,0748 N de B e 0,1146 N de A.
Obtiveram-se os seguintes resultados:
	t (min)
	4,37
	73,2
	172,5
	265,4
	346,7
	434,4
	CB (N)
	0,0748
	0,071
	0,0615
	0,061
	0,0584
	0,0557
Determine a equação da taxa.
Seja a decomposição do HI em fase vapor. Num sistema fechado determinou-se a composição do iodo em função do tempo.
Foram obtidos os seguintes resultados:
	t (s)
	0
	612
	1590
	2160
	4680
	CI2 (gmols/L)
	0
	0,00875
	0,0171
	0,0201
	0,0261
Determine a taxa de reação sabendo-se que a concentração inicial do HI é de 0,1 gmol/L.