Conversie, randament, noțiuni de tehnologie chimică (pag. 38)

14 grile originale la conversie, randament, noțiuni de tehnologie chimică, după Chimie C1, manual pentru clasa a XI-a, Fătu, Grecescu, David, Lupu, ALL Educational 2013 (OMECT 4446/2006), manuale.edu.ro; substitut aprobat pentru aceeași programă (pag. 38). Fiecare are răspunsul și o explicație a soluției.

Pe această pagină: Conversie, randament, noțiuni de tehnologie chimică.

Grile originale PotiDe10, scrise după bibliografia oficială. Fiecare e rezolvată a doua oară, independent, și verificată pe eșantion la fiecare lot. Ai găsit o greșeală? Spune-ne. Cum facem grilele

1.1 p

Într-un proces sunt introduși 200 mol de materie primă. Se transformă 120 mol în total, dintre care 90 mol de materie primă duc la produsul util. Restul materiei prime transformate dă produși secundari. Care este conversia utilă?

Vezi rezolvarea

Răspuns: b) 45%

  1. Conversia utilă este 90/200 × 100 = 45%.

Capcanele

  • a) 60% este conversia totală, nu cea utilă.
  • c) 15% este fracția de alimentare consumată în produși secundari.
  • d) 40% nu este raportul dintre cei 90 mol utili și cei 200 mol introduși.
  • e) 75% raportează partea utilă la materia primă transformată, nu la alimentare.
  • A 60% este conversia totală, nu cea utilă.
  • B Conversia utilă este 90/200 × 100 = 45%.
  • C 15% este fracția de alimentare consumată în produși secundari.
  • D 40% nu este raportul dintre cei 90 mol utili și cei 200 mol introduși.
  • E 75% raportează partea utilă la materia primă transformată, nu la alimentare.

2.1 p

Două șarje folosesc aceeași materie primă. În șarja I se introduc 300 mol, iar în șarja II se introduc 450 mol. În fiecare șarjă, 180 mol de materie primă se transformă în produs util. Cu câte puncte procentuale este mai mare conversia utilă a șarjei I?

Vezi rezolvarea

Răspuns: e) 20 puncte procentuale

  1. Conversia șarjei I este mai mare cu 20 de puncte procentuale.

Capcanele

  • a) 30 de puncte procentuale depășesc diferența reală.
  • b) Diferența nu este 10 puncte procentuale.
  • c) Conversiile utile nu sunt egale, deoarece alimentările sunt diferite.
  • d) 15 puncte procentuale nu rezultă din raporturile definite.
  • A 30 de puncte procentuale depășesc diferența reală.
  • B Diferența nu este 10 puncte procentuale.
  • C Conversiile utile nu sunt egale, deoarece alimentările sunt diferite.
  • D 15 puncte procentuale nu rezultă din raporturile definite.
  • E Conversia șarjei I este mai mare cu 20 de puncte procentuale.

3.1 p

Înainte și după modificarea unui catalizator se introduc câte 240 mol de materie primă pe șarjă și rămân câte 60 mol netransformați. Cantitatea de materie primă dusă la produs util crește de la 120 mol la 144 mol. Cum se modifică conversia utilă?

Vezi rezolvarea

Răspuns: e) Crește cu 10 puncte procentuale, deși consumul total rămâne același.

  1. Conversia utilă crește de la 50% la 60%, cu 10 puncte procentuale.

Capcanele

  • a) Conversia utilă finală este 60%, nu conversia totală de 75%.
  • b) Creșterea relativă de 20% a părții utile nu este o creștere cu 20 de puncte procentuale.
  • c) Consumul total constant nu fixează conversia utilă.
  • d) Creșterea cantității utile la aceeași alimentare mărește, nu scade, conversia utilă.
  • A Conversia utilă finală este 60%, nu conversia totală de 75%.
  • B Creșterea relativă de 20% a părții utile nu este o creștere cu 20 de puncte procentuale.
  • C Consumul total constant nu fixează conversia utilă.
  • D Creșterea cantității utile la aceeași alimentare mărește, nu scade, conversia utilă.
  • E Conversia utilă crește de la 50% la 60%, cu 10 puncte procentuale.

4.1 p

Se calculează conversia utilă pentru o singură trecere prin reactor, raportată la întreaga alimentare a acelei treceri. Intră 250 mol de materie primă proaspătă și 150 mol de materie primă recirculată. Din această alimentare, 160 mol de materie primă se transformă în produs util. Care este conversia utilă pe trecere?

Vezi rezolvarea

Răspuns: c) 40%

  1. Alimentarea pe trecere este 250+150 = 400 mol, deci conversia este 40%.

Capcanele

  • a) 106,7% rezultă din raportarea eronată numai la recirculare.
  • b) 62,5% este ponderea materiei proaspete în alimentare.
  • d) 64% folosește numai materia proaspătă, deși enunțul include întreaga alimentare.
  • e) 37,5% este ponderea recirculării în alimentare.
  • A 106,7% rezultă din raportarea eronată numai la recirculare.
  • B 62,5% este ponderea materiei proaspete în alimentare.
  • C Alimentarea pe trecere este 250+150 = 400 mol, deci conversia este 40%.
  • D 64% folosește numai materia proaspătă, deși enunțul include întreaga alimentare.
  • E 37,5% este ponderea recirculării în alimentare.

5.1 p

Un model atribuie aceeași conversie finală la două reacții reversibile cu aceeași stoechiometrie și aceeași compoziție inițială, deoarece ambele au ajuns la echilibru la temperatura de lucru. Ce informație trebuie inclusă pentru a evita această echivalare nejustificată?

Vezi rezolvarea

Răspuns: d) Constanta de echilibru proprie fiecărui sistem.

  1. Conversia la echilibru depinde de constanta proprie fiecărui sistem la temperatura respectivă.
  • D Conversia la echilibru depinde de constanta proprie fiecărui sistem la temperatura respectivă.

6.1 p

Un raport despre o singură șarjă susține că materia primă trecută în produs util este mai multă decât materia primă transformată în toate produsele reunite. Se folosesc aceeași alimentare și aceeași limită de proces. Ce concluzie permite auditul?

Vezi rezolvarea

Răspuns: e) Afirmațiile sunt incompatibile pentru aceeași șarjă și aceleași produse.

  1. La aceeași alimentare și limită de proces, consumul util nu poate depăși consumul total.

Capcanele

  • a) Ct se raportează la materia primă introdusă, nu la cea nereacționată.
  • b) Materia nereacționată micșorează conversia totală, dar nu scoate consumul util din consumul total.
  • c) Reacțiile paralele sunt incluse în bilanțul total, inclusiv calea utilă.
  • d) Se compară moli de materie primă consumată, nu numărul de atomi ori molii produsului.
  • A Ct se raportează la materia primă introdusă, nu la cea nereacționată.
  • B Materia nereacționată micșorează conversia totală, dar nu scoate consumul util din consumul total.
  • C Reacțiile paralele sunt incluse în bilanțul total, inclusiv calea utilă.
  • D Se compară moli de materie primă consumată, nu numărul de atomi ori molii produsului.
  • E La aceeași alimentare și limită de proces, consumul util nu poate depăși consumul total.

7.1 p

Într-un proces consecutiv se introduc 100 mol X. Prima etapă transformă 60 mol X în Y. A doua etapă transformă în Z 40 mol din Y astfel format. Fiecare etapă are raport molar 1:1, iar X nu este regenerat și nu mai suferă alte reacții. Care este conversia totală a materiei prime X pentru întregul proces?

Vezi rezolvarea

Răspuns: d) 60%

  1. Din 100 mol X sunt transformați 60 mol, indiferent de transformarea ulterioară a lui Y.

Capcanele

  • a) 20 mol reprezintă Y rămas, nu totalul X consumat.
  • b) Nu se consumă 80 mol X; prima etapă consumă exact 60 mol.
  • c) 40% corespunde fracției ajunse în Z, nu întregii cantități de X transformate.
  • e) 60+40 numără din nou 40 mol de X deja transformați în Y.
  • A 20 mol reprezintă Y rămas, nu totalul X consumat.
  • B Nu se consumă 80 mol X; prima etapă consumă exact 60 mol.
  • C 40% corespunde fracției ajunse în Z, nu întregii cantități de X transformate.
  • D Din 100 mol X sunt transformați 60 mol, indiferent de transformarea ulterioară a lui Y.
  • E 60+40 numără din nou 40 mol de X deja transformați în Y.

8.1 p

O alimentare de 100 mol conține 80 mol materie primă X și 20 mol componentă inertă Z. Din X, 40 mol trec în produs util, 20 mol în produși secundari și 20 mol rămân nereacționați. Componenta Z nu participă la reacții. Care este conversia utilă a materiei prime X?

Vezi rezolvarea

Răspuns: d) 50%

  1. Conversia utilă a lui X este 40/80=50%.

Capcanele

  • a) 40% ar folosi greșit alimentarea totală de 100 mol în locul celor 80 mol X.
  • b) 20% nu exprimă raportul dintre X transformat util și X introdus.
  • c) 66,67% este 40/60, raportul consumului util la totalul X transformat.
  • e) 80% este fracția molară inițială a lui X în alimentare.
  • A 40% ar folosi greșit alimentarea totală de 100 mol în locul celor 80 mol X.
  • B 20% nu exprimă raportul dintre X transformat util și X introdus.
  • C 66,67% este 40/60, raportul consumului util la totalul X transformat.
  • D Conversia utilă a lui X este 40/80=50%.
  • E 80% este fracția molară inițială a lui X în alimentare.

9.1 p

Se alimentează un proces cu 100 mol X. Analiza stabilește că 40 mol X au reacționat. La ieșire se colectează 50 mol X nereacționat, iar alți 10 mol X nereacționat au fost pierduți printr-o scurgere. Nu există alte intrări sau ieșiri de X. Care este conversia totală a lui X?

Vezi rezolvarea

Răspuns: c) 40%

  1. Doar cei 40 mol care au reacționat intră în numărător, deci Ct=40%.

Capcanele

  • a) 10% exprimă pierderea fizică, nu conversia totală.
  • b) 90% nu ține cont că 50 mol colectați sunt tot X nereacționat.
  • d) 60% este fracția de X rămas nereacționat, inclusiv scurgerea.
  • e) 50% ar trata scurgerea de X nereacționat ca transformare chimică.
  • A 10% exprimă pierderea fizică, nu conversia totală.
  • B 90% nu ține cont că 50 mol colectați sunt tot X nereacționat.
  • C Doar cei 40 mol care au reacționat intră în numărător, deci Ct=40%.
  • D 60% este fracția de X rămas nereacționat, inclusiv scurgerea.
  • E 50% ar trata scurgerea de X nereacționat ca transformare chimică.

10.1 p

În reactor se introduc 50 mol de X și, separat, 10 mol din produsul util Y. Reacția este X → Y, în raport molar 1:1. Y introdus inițial rămâne neschimbat, nu există pierderi sau alte surse de Y, iar la final se găsesc 30 mol Y. Care este conversia utilă a lui X?

Vezi rezolvarea

Răspuns: a) 40% din X introdus.

  1. 20 mol Y noi provin din 20 mol X, deci conversia utilă este 40%.

Capcanele

  • b) 80% ar necesita 40 mol X transformați util.
  • c) 60% ar include eronat cei 10 mol Y introduși inițial.
  • d) 20% ar corespunde transformării utile a 10 mol X, nu a 20 mol.
  • e) 30% nu este raportul 20/50.
  • A 20 mol Y noi provin din 20 mol X, deci conversia utilă este 40%.
  • B 80% ar necesita 40 mol X transformați util.
  • C 60% ar include eronat cei 10 mol Y introduși inițial.
  • D 20% ar corespunde transformării utile a 10 mol X, nu a 20 mol.
  • E 30% nu este raportul 20/50.

11.1 p

Între două prelevări nu se mai consumă deloc materia primă rămasă în reactor. Totuși, o parte din produsul declarat util se transformă într-un produs secundar. Limita procesului și alimentarea sunt aceleași. Cum evoluează indicatorii, dacă partea utilă rămâne nenulă?

Vezi rezolvarea

Răspuns: e) Conversia totală rămâne aceeași, iar conversia utilă și randamentul scad.

  1. Ct rămâne fixă, iar pierderea produsului util scade Cu și η.

Capcanele

  • a) Transformarea produsului util în secundar reduce partea utilă.
  • b) Numărul etapelor nu face să crească indicatorii de conversie.
  • c) Ct nu crește dacă nu se mai consumă materie primă.
  • d) La Ct constantă și Cu mai mică, randamentul scade.
  • A Transformarea produsului util în secundar reduce partea utilă.
  • B Numărul etapelor nu face să crească indicatorii de conversie.
  • C Ct nu crește dacă nu se mai consumă materie primă.
  • D La Ct constantă și Cu mai mică, randamentul scade.
  • E Ct rămâne fixă, iar pierderea produsului util scade Cu și η.

12.1 p

Un proces este mărit de la pilot la scară industrială. Alimentarea, cantitatea transformată util și cantitatea transformată secundar cresc în aceeași proporție, mai mare decât unu. Ce concluzie descrie simultan eficiența și cantitatea secundară?

Vezi rezolvarea

Răspuns: b) Indicatorii rămân aceiași, deși cantitatea transformată secundar crește.

  1. Cu, Ct și η rămân constante, deși cantitatea secundară crește.

Capcanele

  • a) Cu nu scade deoarece cantitatea utilă crește în aceeași proporție ca alimentarea.
  • c) Mai mulți moli utili nu măresc randamentul când toate cantitățile cresc proporțional.
  • d) Ct este neschimbată fiindcă și alimentarea crește în același raport.
  • e) Randamentul constant nu impune o cantitate secundară absolută constantă.
  • A Cu nu scade deoarece cantitatea utilă crește în aceeași proporție ca alimentarea.
  • B Cu, Ct și η rămân constante, deși cantitatea secundară crește.
  • C Mai mulți moli utili nu măresc randamentul când toate cantitățile cresc proporțional.
  • D Ct este neschimbată fiindcă și alimentarea crește în același raport.
  • E Randamentul constant nu impune o cantitate secundară absolută constantă.

13.1 p

După încheierea unei sinteze fără produși secundari, o parte din produs rămâne în soluția din reactor. O extracție suplimentară recuperează o parte din acest produs, fără nicio reacție chimică nouă. Ce se schimbă dacă randamentul de izolare se raportează la aceeași cantitate teoretică?

Vezi rezolvarea

Răspuns: d) Crește randamentul de izolare, iar conversia chimică rămâne aceeași.

  1. Recuperarea suplimentară crește cantitatea de produs izolat și randamentul de izolare.

Capcanele

  • a) Cantitatea teoretică este explicit aceeași după extracție.
  • b) Materia primă transformată nu crește în absența unei reacții noi.
  • c) Extracția nu consumă materie primă suplimentară, deci nu crește conversia utilă.
  • e) Mai puțin produs rămas în reactor după extracție nu înseamnă conversie utilă mai mică.
  • A Cantitatea teoretică este explicit aceeași după extracție.
  • B Materia primă transformată nu crește în absența unei reacții noi.
  • C Extracția nu consumă materie primă suplimentară, deci nu crește conversia utilă.
  • D Recuperarea suplimentară crește cantitatea de produs izolat și randamentul de izolare.
  • E Mai puțin produs rămas în reactor după extracție nu înseamnă conversie utilă mai mică.

14.1 p

Din 100 mol X se formează 30 mol Y prin reacția 2X → Y și 20 mol Z prin reacția X → Z. Y este singurul produs util, nu există alte reacții sau pierderi, iar produșii nu se transformă ulterior. Care este randamentul în produs util?

Vezi rezolvarea

Răspuns: c) 75% din conversia totală.

  1. Randamentul corespunde raportului dintre cei 60 mol X transformați util și cei 80 mol X transformați în total, adică 75%.

Capcanele

  • a) Randamentul nu este 50%, ci 60/80=75%.
  • d) 60% este conversia utilă, nu randamentul raportat la conversia totală.
  • A Randamentul nu este 50%, ci 60/80=75%.
  • C Randamentul corespunde raportului dintre cei 60 mol X transformați util și cei 80 mol X transformați în total, adică 75%.
  • D 60% este conversia utilă, nu randamentul raportat la conversia totală.

pag. 38-39 →Conversie, randament, noțiuni de tehnologie chimică

Alte capitole

Digestia și absorbțiaExcrețiaFuncția de reproducere