Cinética Química

FACULDADE ESAMC Alunoa RA Curso Disciplina Cinética química e cálculo de reatores Professor Dra Carla França Giacometti Regime especial Data Nota Visto do Aluno ATENÇÃO A entrega deverá ser realizada na data e horário proposto no BlackBoard Entrega será via BlackBoard na pasta determinada pelo professor Interpretação de texto faz parte da prova A resposta final deverá obrigatoriamente estar em caneta Questões discursivas deverão ser de pelo menos 5 linhas caso seja apresentado menor será anulada Formulário memorial de cálculo e desenvolvimento se aplicável deverão ser entregues junto da prova e poderão estar a lápis ou caneta Plágio irá anular a sua prova Escrita deverá estar legível Todo conteúdo que não puder ser lido claramente será desconsiderado Questão 01 100 pt Para a reação 2A3BC4D2F a velocidade de consumo de A é de 5molsLmin Qual é a velocidade de desaparecimento de B a 85 b 75 c 25 d 30 e Nenhuma das alternativas Questão 02 100 pt A reação de formação do ácido iodídrico foi estudada por Max Bodenstein em 1897 Os resultados encontrados pelo mesmo estão dados na tabela a seguir onde T é a temperatura em Kelvin e k1 e k2 são respectivamente as constantes de velocidade da reação direta e da reação inversa dados em cm3mols Determine a ordem da reação Questão 03 100 pt A reação homogênea de segunda ordem em fase gasosa A R S ocorre em um reator batelada a volume constante e a uma pressão inicial é 1atm Experimentos realizados a 791 K encontraram uma conversão de 50 de A após 197s de reação Desejase produzir 2000 kgdia de mistura reacional com uma conversão de 85 de A a 791 K Dados A massa específica média da mistura é 30 kgm3 Tempo de carga descarga e limpeza 30 min Dia de Produção 8 horas Quantas bateladas são produzidas por dia e qual a carga de cada batelada a 11 bateladas e 2222 kgbatelada b 5 bateladas e 222 kgbatelada c 9 bateladas e 1002 kgbatelada d 9 bateladas e 2222 kgbatelada e Nenhuma das alternativas Questão 04 100 pt A reação A produtos foi estudada e os valores encontrados de sua concentração em função do tempo estão apresentados na tabela abaixo Determine a equação de velocidade desta reação utilizando o método diferencial direto a rA 00039xCA19 b rA 00039xCA29 c rA 00039xCA09 d rA 00039xCA01 e Nenhuma das alternativas Questão 05 100 pt A reação A 2B produtos ocorre em fase liquida e foi estudada a temperatura ambiente a partir de concentrações iniciais de A e B iguais a 12 e 30 molslitro respectivamente Esta é uma reação rápida e a conversão do reagente limitante foi acompanhada durante 5 minutos e os resultados apurados encontramse na tabela abaixo Calcule a concentração do reagente B no tempo de meia da reação Questão 06 100 pt O tempo de meia vida do decaimento radioativo primeira ordem do 14C é 5730 anos Uma amostra arqueológica contendo madeira possui somente 72 da quantidade de 14C encontrado em árvores vivas Esta mostra é analisada Qual a idade desta amostra a t 715 anos b t 3715 anos c t 2015 anos d t 2715 anos e Nenhuma das alternativas Questão 07 100 pt O composto AB2 é formado a partir de uma estequiometria muito simples AB B AB2 Entretanto esta não é uma reação elementar e em função disto foi realizado um minucioso estudo em laboratório onde após uma série de experimentos observouse os seguintes fatos A No início dos experimentos nada se pode afirmar a respeito da ordem da reação B No final dos experimentos a reação parece ser de primeira ordem em relação ao reagente AB C A introdução do produto AB2 na alimentação não afeta a velocidade da reação Para tentar explicar o comportamento cinético desta reação foram propostos dois mecanismos Determine a equação de velocidade em função do produto AB2 mecanismo 2 Questão 08 100 pt O gráfico a seguir representa a variação de energia potencial quando o monóxido de carbono CO é oxidado a CO pela ação do NO de acordo com a equação A partir do gráfico assinale a alternativa correta sobre a variação de entalpia e energia de ativação a ΔH 150 KJmol e Ea 220 KJmol b ΔH 140 KJmol e Ea 220 KJmol c ΔH 220 KJmol e Ea 140 KJmol d ΔH 220 KJmol e Ea 140 KJmol e Nenhuma das alternativas Questão 09 100 pt Para uma reação em fase gasosa a 400ºC a velocidade da reação é Determine a constante de velocidade se a pressão for expressa em mmHg e assinale a alternativa correta a k 287x107 mmHg3h2 b k 187x107 mmHg3h2 c k 287x107 mmHg2h1 d k 187x107 mmHg2h1 e Nenhuma das alternativas Questão 10 100 pt O comportamento da concentração das substâncias A B e P em um sistema reacional descontínuos e temperatura constante é apresentado na figura ao lado Interprete a dependência da concentração dos componentes com o tempo no sistema em termos de parâmetros cinéticos e termodinâmicos quanto a estequiometria da reação a 1A 1B 2P b 2A 1B P c 2A 1B 2P d 2A 2B 2P e Nenhuma das alternativas ① vreação vA2 vB3 5 molLmin2 vB3 vB 3 52 mollmin 75 molLmin b ② Por análise dimensional como v é dado em unidade de concentraçãotempo e sabemos a unidade de k temos v kAm molcm³ cm³molmolcm³m molcm³2 molcm³m m 2 A reação é de ordem 2 ③ Reação 2ª ordem 1At 1Ao kt 1051 atm 11 atm K197 s K 508103 atm1 s1 10151 atm 11 atm 508103 atm1 s1t t 11155 s t 186 min ttotal treação tcarga desc limpeza 186 30 486 min 480 min x bateladas 486 min 1 batelada x 9 bateladas 2000 kg 1 dia9 bateladas 2222 kgbatelada d ④ v dAdt kAn lnv lnk n lnA rA Regressão polinômio grau 2 CA 60107 t2 50104 t 01186 R2 09996 dCAdt rA 12107 t 5104 t 0 20 80 107 104 rA 500104 476104 404104 372104 332104 lnrA 760 765 781 789 801 lnrA vs lnCA lnrA 05746 lnCA 63743 R2 09995 K e63743 00017 n 05746 rA 00017 CA05746 e ⑥ K ln2t12 ln25730 121104 anos1 lnAt lnAo kt ln072Ao lnAo 121104 t t 2715 anos d ⑦ AB K1k1 AB AB B K2k2 AB2 dAB2dt k2ABB dABdt k1AB k1AB k2ABB Pela AE Estacionário dABdt 0 K1AB ABk1 k2B AB k1 AB k1 k2 B dAB2dt k2 k1 AB B k1 k2 B 8 H Hprodutos Hreagentes 220 0 220 kJ mol1 Ea Hmáximo Hreagentes 140 0 140 kJ mol1 d 9 υ k PA3 atmh k atm3 k atm2 h1 mas 1 atm 760 mmHg k 760 mmHg2 h1 173 x 106 mmHg2 h1 1 atm2 h1 173 x 106 mmHg2 h1 0108 atm2 h1 x x 187 x 107 mmHg2 h1 d 10 aA bB pP início 100 50 reagem 100 50 formam 100 EQ 0 0 100 b 1 a 2 p 2 2A 1B 2P c