El documento presenta 5 problemas relacionados con la cinética química y el diseño de reactores. El primer problema pide calcular la constante cinética k para una reacción dada su expresión de velocidad. El segundo problema involucra determinar las unidades de una constante de velocidad dada la ecuación cinética de una reacción gaseosa. El tercer problema solicita calcular el aumento en la velocidad de una reacción al elevar la temperación. Finalmente, los últimos dos problemas consisten en completar tablas estequiométricas y calc

1. UNIVERSIDAD DE CONCEPCION
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPTO. DE INGENIERIA QUIMICA
DISEÑO DE REACTORES QUIMICOS (1-2015)
TAREA Nº 1
1. Una reacción química tiene una expresión de velocidad dada por:
-rA = 0.005CA
2
; (mol/cm3.
min)
Si la concentración se expresa en mol/litro y el tiempo en horas, ¿qué valor y unidades
tendrá la constante cinética k?
2. La expresión cinética informada para una reacción que ocurre en fase gaseosa a 400 K, es:
2
A
A
p66.3
dt
dp
=− ; (atm/h)
a) ¿Cuáles son las unidades de la constante de velocidad?
b) ¿Qué valor tiene la constante cinética de esta reacción si la ecuación de velocidad se
expresa por:
2
A
A
A kC
dt
dN
V
1
r =−=− ; (mol/m3.
s)
3. La pirólisis de etano tiene una energía de activación de 300 kJ/mol. ¿En cuánto aumenta
la velocidad de pirólisis si se eleva la temperatura de reacción desde 500 hasta 650 ºC?.
4. Considere un reactor continuo isotérmico que opera en estado estacionario a presión
prácticamente constante.
a) Dada una alimentación acuosa de A diluido con CA0=100 mol/dm3,
estequiometría
10A→4R, CA=50 mol/dm3
, construya la tabla estequiométrica y calcule la
conversión de A.
b) Dada una alimentación gaseosa, CA0=100 mol/dm3
, CB0=100 mol/dm3
,
A+B→R+S, XA=0.8. Calcule XB, CA y CB. Haga uso de la tabla estequiométrica.
c) Dada una alimentación gaseosa, CA0=100 mol /dm3
, CB0=200 mol/cm3
, CI0=100
mol/dm3
, A+3B→6R, CA=40 mol/dm3
, calcule XA, XB y CB.

2. 5. Puede producirse hidrógeno a partir de monóxido de carbono mediante la reacción de gua
gas (wáter gas shift reaction)
CO + H2O ↔ CO2 + H2
A 900 °F la constante de equilibrio es 5,62. Si la reacción se lleva a cabo a 75 atm.,
determine la razón molar de CO y H2O requerida para alcanzar un 90% de conversión de
CO.
FECHA DE ENTREGA: JUEVES 9 DE ABRIL DE 2O15
RESOLVER EN GRUPOS DE DOS ESTUDIANTES
Abril 2015
XGC/..