calor

La oxidación de un compuesto gaseoso A con oxígeno B₂ se realiza en un reactor de lecho fijo utilizando un catalizador sólido. Sabiendo que la reacción sigue la siguiente ecuación cinética, indique cuál de las siguientes afirmaciones es correcta: La reacción sigue un mecanismo de Rideal-Eley y la etapa controlante es la reacción química superficial. La estequiometría de la reacción principal es: A+1/2 B2​​ → R. La reacción sigue un mecanismo de Rideal-Eley y la estequiometría de la etapa controlante es: A+B2​I → RI.

La reacción catalítica: 2A ↔ R+S sigue la siguiente ecuación cinética, en términos de velocidad inicial. Evaluar la respuesta correcta: La reacción sigue un mecanismo de Rideal-Eley y la etapa controlante es la reacción química superficial. La etapa controlante sigue la ecuación: 2AI↔RI+SI. La etapa controlante sigue la ecuación: AI+I↔RI+SI y el mecanismo no es de Rideal-Eley.

La desactivación por envenenamiento se produce cuando ciertas moléculas: Modifican químicamente los centros activos. Se adsorben física y reversiblemente sobre los centros activos. Taponan el acceso a los centros activos.

La reacción A→R se realiza en un reactor discontinuo en presencia de un catalizador que pierde actividad según una ecuación de primer orden con una constante de desactivación de 0.45 h-1. La concentración inicial de A es de 5 mol/L y la constante cinética tiene un valor de 2 L/(mol⋅h). Determinar el tiempo necesario, en horas (h), para alcanzar una conversión de A del 80%: 40. 4. 0,4.

En un reactor tubular se realiza la reacción catalítica A→R que sigue una cinética de primer orden con desactivación del catalizador. La actividad disminuye con el tiempo de operación según la ecuación: 45%. 60%. 68%.

La velocidad experimental de una reacción catalítica viene dada por: Si la concentración de A se cuadruplica, la velocidad: Se duplica. Se cuadruplica. Permanece constante.

En la reacción catalítica en fase gas A+B→R+S, la etapa controlante es la reacción química superficial con todas las especies adsorbidas. Determinar la relación de centros activos ocupados por reactivos y productos para una conversión del reactivo del 50%, sabiendo que las constantes de adsorción de A y B tienen un valor de 0.5 atm −1, y de R y S de 0.8 atm−, respectivamente. 0,4. 2,5. 0,7.

En la tabla adjunta se recogen los resultados de cinco experimentos de velocidad inicial de reacción frente a la concentración inicial de un reactivo A, que reacciona catalíticamente para dar un producto R. La adsorción del reactivo A al centro activo, siendo el valor de la constante de adsorción de A de 1 L/mol. La adsorción del reactivo A, siendo el valor de la constante cinética de 0.5 L/(g⋅s). La reacción química superficial, siendo el valor de la constante de adsorción de A de 0.5 L/mol.

En un lecho fijo se lleva a cabo una reacción heterogénea exotérmica reversible. Para minimizar la cantidad de catalizador necesaria conviene operar: En un único reactor con intercambio de calor externo. En varios reactores isotermos con intercambio de calor entre ellos. En varios lechos fijos adiabáticos con intercambio de calor entre ellos.

En la tabla adjunta se muestran los valores de conversión con el tiempo para una reacción con desactivación del catalizador. Determinar la conversión media en el intervalo de tiempo considerado. 60. 69. 77.

Un catalizador de Cu soportado en carbón activo en forma de pellets presenta una densidad de partícula de 0.8 g/cm3 y una densidad de sólido de 1.8 g/cm3. La superficie específica del catalizador asciende a 830 m2/g. El radio medio de poro, en nm, es: 1,67. 1,33. 0,80.

La isoterma de adsorción-desorción de N2 a 77 K realizada a un catalizador de Pt soportado sobre Al2O3 indica que el volumen de N2 adsorbido en la monocapa es de 35 cm3N/g. Sabiendo que la superficie de la molécula de N2 es de 0.162 nm2, determinar el valor de superficie específica, en m2/g, del material. 95. 237. 152.

Un catalizador carbonoso empleado en un proceso de desulfuración se desactiva por envenenamiento por S. ¿Qué técnica de caracterización puede emplearse para determinar la concentración total de azufre en el catalizador usado?. Espectroscopia fotoelectrónica de rayos X, XPS. Análisis elemental. Microscopía electrónica de transmisión, TEM.

El análisis XPS de un catalizador de FCC revela la siguiente composición atómica: Si 25%, Al 15%, O 57%, La 1% y Ce 2%. La relación másica Si/Al alcanza el valor de: (Datos masas molares: Si = 28.09; Al = 26.98; O = 16; La = 138.91; Ce = 140.12). 1,66. 1,54. 1,73.

Se analizan tres catalizadores de Rh soportado en carbón activo mediante quimisorción de CO para determinar el tamaño medio de partícula metálica, obteniéndose los siguientes datos de dispersión metálica: 17%, 22% y 33%. ¿Cuál de ellos presentará un menor tamaño medio de partícula de Rh?. El catalizador con una dispersión metálica del 17%. El catalizador con una dispersión metálica del 22%. El catalizador con una dispersión metálica del 33%.

El catalizador de Pd soportado en carbón activo usado en una reacción de hidrogenación se desactiva como consecuencia de la pérdida de fase activa hacia el medio de reacción (lixiviación). ¿Cuál de las siguientes técnicas de caracterización puede proporcionar información sobre la concentración total de Pd en el catalizador sólido restante?. Análisis elemental. Espectrometría de masas de acoplamiento inductivo, ICP-MS. Espectroscopia fotoelectrónica de rayos X, XPS.

En un reactor tanque continuo se realiza la reacción en fase gas A→R empleando partículas esféricas de un catalizador poroso : ρp=1.2 g/cm3 dp =1 mm, ε=0.4. El reactor opera en condiciones isotermas (325ºC) y presión atmosférica, alimentándose únicamente el reactivo A, siendo la concentración de catalizador en el tanque de 3.0 kg/m3. La reacción sigue una cinética de primer orden con k=10−2m3/(gcat⋅s). Determinar la influencia de la difusión externa para una conversión de A del 30%. (Dato: kc =0.1 m/s). 5%, no existe influencia de la difusión externa. 10%, no existe influencia de la difusión externa. 20%, existe influencia de la difusión externa.

En una reacción exotérmica en la que existe limitación por transporte interno de flujo de calor, la temperatura en la superficie exterior del catalizador será: Inferior a la temperatura media en el interior de la partícula. Igual a la temperatura media en el interior de la partícula. Superior a la temperatura media en el interior de la partícula.

0,6. 1,2. 1,8.

68. 40. 4.

El estudio de transporte de materia externo de la reacción catalítica A→R en fase gas, llevada a cabo en reactor de lecho fijo, revela significativas limitaciones al transporte. ¿Sobre cuál de las siguientes variables de operación se podría incidir para aumentar el valor del coeficiente de transferencia de materia por convección, kc?. Velocidad de agitación. Fracción molar de A alimentada al reactor. Caudal molar de A, FA0.

El seguimiento de la reacción A→R en el laboratorio no revela cambios en la velocidad de reacción al variar el tamaño de partícula de catalizador entre 0.25 y 1 mm, por lo que es probable que en ese intervalo de tamaño de partícula del catalizador: Exista limitación por difusión externa. Exista limitación por difusión interna. El sistema esté controlado por la etapa química.

En un ensayo de laboratorio de oxidación de SO2 a SO3 en un reactor de lecho fijo se obtienen los valores de la tabla. El análisis revela que en dos casos existe limitación por transporte externo, y en uno no. La conversión en la que el sistema opera en ausencia de limitaciones difusionales es: 0,1. 0,3. 0,7.

A partir del análisis térmico gravimétrico (TGA) de un catalizador de Pt soportado en carbón activo , sabiendo que el residuo final no combustible es del 4.31% y el peso inicial en base húmeda incluye humedad, se determina el contenido en carbono fijo del catalizador expresado como porcentaje en peso, en base seca: 22,10. 25,53. 21,21.