Examenes De Termoquimica Ii

Exámenes Termoquímica II
Examen Tipo B
4PM2

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TIPO “B”
La producción del etanol se lleva a cabo por la hidrogenación en fase gas del acetaldehído, alcanzando el equilibrio a unatemperatura de 600°C y 1 bar de presión, mediante la reacción química
CH3CHO(g)+H2(g) C2H5OH(g)
a) Determinar:
La cantidad de calor que se debe retirar del reactor para que la reacción se efectuéen forma isotérmica, las composiciones en el equilibrio (en fracción molar) de todas las especies químicas involucradas y la conversión del reactivo limitante, si se alimentan 1.5 mol de hidrogenopor cada mol de acetaldehído (6.0 puntos).
b) Si la alimentación consiste de una mezcla equimolar de acetaldehído e hidrogeno, que conversión del acetaldehído se obtendrá manteniendo lasmismas condiciones de presión y temperatura que en el inciso a, y las composiciones de todas las especies involucradas a estas condiciones de alimentación (1.5 puntos).
c) Encuentre la presióntotal que se requiere para obtener una conversión de acetaldehído de .55 a las condiciones de operación que el inciso b (1.5 puntos).
Convendrá al proceso un incremento de la presión manteniendo latemperatura
d) Convendrá al proceso un decremento en la temperatura manteniendo la presión constante ( de un bar), justifique su respuesta (1.0 puntos)
Datosadicionales:ΔCpR=ΔA+ΔBT+ΔCT2+ΔDT-2
| A | Bx103 | Cx106 | Dx10-5 | ΔH°f298.15k[=]J/mol | ΔG°f298.15k [J/mol] | Vi |
CH3CHO | 1.693 | 17.978 | -6.158 | ------- | -166190 | -128860 | -1 |
H2 | 3.249 |.422 | ---------- | .083 | 0 | 0 | -1 |
C2H5OH | 3.518 | 20.001 | -6.002 | ---------- | -235100 | -16849 | 1 |
T=600°C=873.15°k
P=1BAR
niH2=1.5molno=1.5mol+1mol=25mol
niCH3COH=1mol V∑vi=(-1)(-1)+1=-1
Yi=nin=nio+Viξno+vξ
YCH3COH=1-ξ2.5-ξ
YH2=1.5-ξ2.5-ξ
YC2H5OH=ξ2.5-ξ
ΔA=∑ViAi= (-1)(1693)+(1)(3.518)=-1.424
ΔB=∑ViBi=...