PAU/JUNIO-1999

BLOQUE 6

Al calentar COA se descompone en CO y O_- . En un contenedor con un volumen de 61,8 dm'_ a 480°C y 760 Torr (nunde Hg), por cada 1 .00 mol de CO_ se obtienen 5,66 x 10-11 inol de O_ .

1)

Calcule K, para la descomposición de un mol de CO, a 480"C (1 punto).

1) PV= nRTPV _

(1a~mlt 61,9L)_

_ amoLRT

..(0> 082 afm -L I K, mol)( 15 3 K)

Equilibrio Qurfmico

?)

¿En qué consiste el efecto i,rrver7?adero? Le hablan de la posibilidad de evitar el efecto invernadero mediante lareacción anterior . ¿que opinión daria usted? (1,5 puntos) .

Se supone ye La reacción a'jusl:uda para la que se pide kc es la que corresponde al coeít'cieni-e es~eiu.o~mél-rico 3 Para el coz ,

CozCO .~ á 07Mol, en eco, ;

d-Zx

Zx

Z x

X = 5,6630-4trnol~Iz

Kc _ CC07 COzz7

_ (2 (5,66 . 10-t4 rnol)!(61,81.)7[(5,6610 -"molll(61,8L0CC013

[ (irnot)/(61,8 L)7= 1,083 - 10 - ~ c

mol '/2 L-112

2) Una breve monogra~ia clel efecto invernadero (onórnalo) se puede encontraren el anexo iue acompaña ct esba serie de ejercicios j en el a*bro de bex .o .El ef ecto

inverctadero (anómalol no se podría evi I-ar rneclt'c(nle La reacciónanterior porque el b~isimo valor de la cons~an}e de eluilt1rio ,incUca queéste esbá clesplazaelo cle lorm4 prác~camenle i-o~al hacia la izlu,ierda .CornenTario :

Salvo en los discursos polí~'cos ningún ci enW1ico cabaL considera queta solución del e¡ecto invernadero anórnaLo (Porque el naturcul es impresci'ndi'-ble para la viclu) consiste en la reducció-r, de emisiones de coz (aunque no hujnada re obíJar a que empiecen preclicando coy) el eÍeMPlol le< que és~ns

seju.irán numen}ando con lo incorporauó-n a( mundo desarrollado cle Chi'na t

India j iodos los pcuses de Agita .

9escle el punto de visa enerjé+ico, kaj que susi-i~u,i rir las ceni-ralef lernzi-

cas de carbón, petróleo ~ gas nutural por centra(es nucleares .y eu meni-arLa par~cipacióln ele las eneTías renovables alferrna~'vas.

LGS únicos emisiones de COZ re %a,,

que errocl ttar es la cle ioz incen-di05 1oreslates ~ la bia~uraleza nos ha P~ropporcío'nacto el r>ia

jl ,or consumidor

cle COz de (u a~mós era : Ili

o~osín~esis clel Reino Vef

1

gefa,l, . En consecuencia,

única solucióy\ razonable cansis~e en adecuados ~ro5rornos ele repoErla-

ció-A lores6l ttevodos a cabo de forma in%ensivu en los proxirnos años .

EFECTOINVERNADERO

La Tierra recibe: su aporte energético de laluz de¡ Sol . l'r)a pequeña parte de la ener-gía es absorbida por la superficie terrestre,una mínima parte se consume en la foto-síntesis de las plantas y la mayor parte ele laenergía que llega a la superficie (te la Tierrarevierte al espacio (le nuevo. Pero, durantesu vuelta produce cambios de estado y dife-rencias de temperatura que provocan la cir-culación de las masas de aire . lo que corntri-huvc al denon)inado equilibrio climático.

No obstante, a dilérencia (te la litz entitida por el Sol, la radiación remitidapor la superficie terrestre pertenece a la zona infrarroja del espectro lunii-noso . La radiación infrarroja presenta la propiedad (te no ser transparente alos gases de lit iuniósfera y- buena parte (le esta radiación es absorbida pordis-tintos gases. entre ellos el ( :O.� v posierior(nente es remitida en todas las di-

De esta forn)a, parte de la radiación absorbida es enviada (le nuevo a la su-perficie terrestre, con c l consiguiente aumento (te. la temperatura del medioambiente . lo que se conoce con el nombre (te efecto invernadero .

El electo invernadero lo producen moléculas triatóluicas de gases e(mto el( .O .� el vapor (le N�O, N.,() y el O,t troposférico, aunque los CFCs tambiénson capaces de producirlo . En cualquier caso, el efecto es inás intenso en el(:()� , porque los enlaces ( :-O de la molécula de (:O � tienen una frecuenciade vibración semejante a la radiación infrarroja ele la luz, por lo que puedenabsorber v remitir fácilmente dicha radiación .

.A pesar del aun)ento gradual de la concentración de los gases de efecto in-vernadero en lit inrnósfera como resultado de la actividad Rumana, el au-mento paralelo (te temperatura qué debería producirse no es tan evidente .Parece claro, sor obstante, que a lo largo del presente siglo se Ita producidottn Íncremento (le temperatura entl'e (1,3 s 0,6 pero lo que no es tan ob-via es que este aumento se deba al incremento (le los niveles (le los gases in-vernadero.

En realidad, liar otros factores que afectan tanto al balance del (lo, en la at-móslera costo a la temperatura terrestre, comer son la absorción del COA, porel agua marina v el ritoplancton marino, la existencia de nubes, la presencia(le ( :P(:s en la atmósfera o la disminución del (mono estraiosférico . Algunosde estos láctcncs intensifican el efecto inverna(lc rol . mientras dite otros lot ate-núan . Por tanto, es dificil pronosticar cuál será el valor del efecto invernaderoen el fruuro .

En cualquier caso, itai hipótesis que dicen que si el contenido de CO en laatmósfera llega a ti00ppln, la temperatura media del planeta podría aunien-tar entre 1,5 ti. 4,5 °C. Esto produciría la fusión (1e los bielos polares S° cam-

biéis estacionales s' regionales del clima, que afectarían drásticamente a lasomcliciones de vida de lit fierra .

De la radiación solar (A), una parte es ab-sorbida por la superficie terrestre o trans-formada en el proceso de la fotosíntesis(B). El resto es reflejada (C). En atmósfe-ras no contaminadas, gran parte deC esirradiada al espacio exterior (E), pero enuna atmósfera con gases de efecto inver-nadero, la mayor parte es retenida y de-vuelta de nuevo hacia la superficie te-rrestre (D) .

Absorción y emisión de la radiación in-frarroja por parte del CO�

Contribución de las distintas activi-dades antropogénicas al efecto in-vernadero :Combustión de 57combustibles fósilesPrácticas agrícolas que 23 °/oocasioran deforestacióny cambios posteriorde vegetaciónEmisión de CFCs 17Procesos ,ndusuiates 3

PAU/JUNIO-1998

Bloque 5

Se estudia el sigtuente equilibrio : =V204(g) ,::# 2N02(g), cuya Kp a 298 K es 0,15 .a~ ¿En qué sentido evolucionará, hasta alcanzar el equilibrio . una inezcla de ambos gases cuya presión parcial sea

misma e igaiil a 1 atni' (1 punto) .b) Si una vez alcanzado el equilibrio se comprime la mezcla . ¿qué le ocurrirá a la cantidad de N02? ¿Cómo será

descomposición de N204 . exotérmica o endoténnica_ si un aumento de temperatura provoca tin atunento deconcentración de N02? (1,5 puntos) .

la

lala

Al eyuiiíório propuesío: M204 c9, z_, 2NOZ í9,, le corresponde a 298 K un valor

de KP = 015, )Se cumples por otra paríe, que:

kp .= pVo2 'p~v.o, 'Para que el si'slerna esté en e7uiit'Zri'o los

Tvalores de P~o2

p~104han de ser-

talesjjue su cociente sea, preclsamenle 0,15 .

Gmo

=1 ah2

Éendrcá que ser.

7~

=

PÑO2 _ l!almJ Z

G

a,7`cu .li'vo

iv0

_

_

5M emóar o,

pNo

vale 4sol!o J alm; es decir,

"hypoco " N2104, y,̀ Por laaío, ~az ,,mezcla evoluci'onarcí hacía

lormaciórc de N04(y consumo de 61/02 ),

pende a aumen%ar f6iv

a dtsmütuti- f'n~o

reaccc'árt avanza hauci. .~,204

1.izfu.ierda .

A' en el e~u.e¿córeó compri'mímos la mezc4 es clecír, numen/amos la pres tc~ ,según el i6rü2ci~.~'o ale Le Cha~el'er de~gcaUr¿ó evolccónar, ,buscando uno,'

dismtnuc.c'ón de la- ~res.cón, ~o ue Te ,buede conseq¿ur sise desp.baza hará e,¿miembro ale Ca ecuaceóñ donde h

a menor ruírne~/ro de MÁé~s cle

as lo che

moles) . Por ~anio

en este

'em

el e cu;ú;brcó se cíes ,LCL .ZQ_ hau~,la,e.~qu.térda . (~ mv~ renle a 2 )

chsmiruurzi ¡a canl'dac! de NOZ ,

U~¿iando de nuevo e.~ ~rirtcth.io de Ze Chalell'er, un numen2~ de -14 E~ivera-lúru. lWorece siempre el ibroceso endolermico . lS.¿, en este caso, a~ aumen2oa~-r 7-e¿ e~WUrió se deslaza hará .¡a clerecño- (a~umenla INOZ 1) es que ~-_descom0osi'ci'ón de¿

, 04 es una reacción endoíermtca7

.

NOTA¡V apartado (a) se puede resolver ul7lfzando el concewin de coctén~ede e-eacc,t'ón~ donde se' 0

K, el e cu*Iíórcó se des~plazará hauc,. Z7-eique'erda (como en esfe caso) .

PAU/SEPTIEMBRE-1998

Bloque

En un matraz de 1 .0 din` están en equilibrio 0.20 mol de PCI, (g). 0.10 de PCI (g) y 040 de el-5(g)_

a) En ese momento se añaden 0,10 niol de Cl,, ¿cuál es la nueva concentración de PCl>'." (1,5 puntos).b) Indique cómo afectarán al equilibrio las variaciones de : 1 .- presión: 2 .- temperatura (1 punto) .Datos (25T) .- :1f'F(k-T) : PCI5 -_375 ; PQ -_287 .

(o,2o+x)

PCIS ~--= PC13cgt CI Z

c9 ~

~

cg )

1PC1311C121 - C(0,10rnoL)l((L)I-E(0,40moL)1(4L)I 020moilL

al

PC e s ~ 9)

,--

PC1 3 ~9) t CIZ,9)Moles iniciales

0,20

0,10

0,40+0,40

Moles en equilibrio

0,20tx

0, LO-x

0,50-x

KC =0,20 molIL

x(0,10-x)mat /l4U1r(0,50-x) mol l(4 L1~ = 0,2 mal IL[ (0,20+x)mo~l(4L)1

(0,io-x)(o,5 = 0,2

=>

0,05-o,60x+x 2 = 01 04 +o,2x

x2-o,8ox+0 1 01 =0

x- 0,80- 0~80 z-01 )4 y 01 0132

LPCQ5

(0,20MM)+(0,013mo{) _ 0, 213 mol/L(1 L)

[PC1 3 ] = (O,Omcr1)-(0,013mai) - o. 091 mo-1IL(1 L)

-

C Ces, ] _ Co,50ma?)-(0,043 mol) _ 01 48T ,iuo<IL(1 L)

b)

Al aumentar la presí*ow el ey¿ul'6rió se deslaza hauá dondeel número de molesjaseoso,r es menor !P. Le ehalelierl _-> hauá -lCC.

izrcuerda . íAl c~rsm~izutr la~breslcrn eley

cu.L't.órró ,re a~er~laza .

hdc.rá donde e/ número de mo%sga.reorof er m&or lP L.e

Chafelierl

haeeir /a derecl7c<,

,111,9 - I_uHf )PROO - «Ij'WREACr ^ (-26>? KT1-l-3~SKT1

= + 88'<T

Se árala de un proceso enclo~érmi'co, en can«recuencuá, segúrz

el Pri i7c.Ipio de Le e~ro~ellér:

" al? aumenIv ele f empera><ura c/P,r,e/aZ4 e/e~cu;Górró hauá .la.

derecha .

" CIna dl'smtnuc,ión de lempera~ura deslaza e/ e ¿aG*órró

hacír, la Izlcuérda.

PAU/SEPTIEMBRE-1998

Bloque 4

El KC103 (s) se descompone en KC1(s) y 01 siendoA.]`-'reacción= ='2 .3 u mol-1 ('-.5 puntos)-Diga si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones . Si cree que son falsas . rehágalas como verdaderas .

1 .- Al eliminar KG la reacción seguirá hasta agotar el KC10; .? .- A menor temperatura mayor velocidad de reacción .3 .- Al añadir aun catalizador positivo disminuye la velocidad de reacción.4_- Una vez alcanzado el equilibrio la velocidad de reacción se hace nula-

3 .

QH > 0 4> Reacción endoEérmica2 KCe03---» 2 KCQ +30z

1 .

CierEo, se~ún el principio de l.e chal'elier, el eguiÚ'br.io se desPla2.a.hacia Qa derecha., ~ sí se stáue reñ'rando kCL, la reacci'

prose3ueráhasta a9o6r el '<C"3

2 .

Falsa . La velocidad de reaccio» wrnenla al aaurnen~ar la Eernperabura,CoM~orme a la euuacon de Árrhenius :

-Ea/RTk=Ae

donde se observa ~ue, opro,cimaclawtenbe, ~a consban~e de vetou'clad

se cWpUca hor cada ,lo°G de aumen%o de ~emperatira .

Fa,(sa . Un ca%a~zador posiñvo conlleva un aumen%a ole la velouJoctde reacción ,

da que d.isminu~e L enerJc la de aci-iv-aúán, EQ ,Co4or me a la

eu tYaa'Ó n d e Arrh enius :

Ea < Ea

=~

k ' > k .

Falso . El e~uíUbr¡o lu,imico es una s4uaúón cb'ncímicct en la quepan velocidades de Ian reaccionen chj'recla e. inversa son .iqua.l'es .

PAU/SEPTIEMBRE-1999

BLOQUE 1El CH;OH (g) se fabrica industrialmente a partir de CO y H_. En un recipiente de 1,5 dm' se introducen 0,15 mol de C.'Oy. 0.30 mol de H_ . Al alcanzar el equilibrio a 500 K, el recipiente contiene 0.1? mol de CO.

1)

A 500 K se tiene una mezcla gaseosa 0,0? _11 en CH30H, 0,1 11 en CO y 0,1 _l1 en H:, ¿estará en equilibrio'. Sino loestá, ¿en qué dirección deberá evolucionar la reacción para alcanzarlo? (1,5 puntos)

_)

¿Cree que un aumento de temperatura tendrá consecuencias sobre el medio ambiente? (1 punto) .Dato (500 K).- AB`JUZ:» =-91 kJ mol-1 .

7)

C0 + 2 H2 ----= CH30H

Moles iniciales

0,45

0,30

0

Moles en eIuiIi6rio 0,42

0,30-20,03

0,03

(Según daion j esi-eguiorn .)o_24J

Kc_ ECH30H1 _

t(0,03rnol)/(4,5L)]

_ q6 LzmoQ-z[Col EH,] 2((o,42ma()/(4,5L)7-L(0,24mo<)/(a,51))Z

a `

[CH30H],

(0102mo{lL)

20 L?. /mol -z

Eco].. E H2 12 ^ (o,1mol/L)(0,1mo1/L)2

a > Kc => Desplazamiento de la reacción hacice la izc~u.ierd&, esdecir, oUsmi'nuircí ~u concen~rac.ió-n de metanos aumentando

la de monóxido de carbono e hidro eno .

2l

Sin eluda fct prejun%a esIÓ mal Iormulctcict

se re~i'ere areacción (de lo can%rorio no se neces4a. áHR )

no Cj medioarn6ienbe (en cuco caso se estaría prejun%ando por el electo

invernadero anómalo).

LaHR < 0 => Reacción exobérmicq.

Un "men Eo ele 1A Eern pe rat¿ru kari~c evo luciomar £Ct.

reacción huúa .lu t'~c~u,ierda., a,urnenianrh Lcc, .

cvncentrau'óvl cJe mo-nóxicio de carbono s1 ele )u'droíenoevi ~ reúFi'enté

l,

PAU/ASTURIAS/SEPTIEIdBRE-2000

BLOQUES

Como consecuencia de diversos estudios se comprueba que la reacción de formación del N,-OS es endotérmica:1)

¿Qué podría decir sobre su espontaneidad? (1 punto) .2)

¿Qué efecto tendrá sobre la posición del equilibrio un aumento de : a) T; b) P; c) [Oa] ; o d) [N,OS]? ¿Afectaráalguno de estos cambios al valor de la constante de equilibrio? (1,5 puntos) .

9)

IJ Z + 5 0 2 --j, Nz o s2

S¿Iumenle que QH > 0 .

Pero una reacu'ó-rt es espo-nIóneo sí LlG<O .Siendo

L5G = AH -TA S,

,~ ctynsiclerando que la reacción IransuArreurn unes cli'sminució"n del número de .uco[es en es indo cjaneazo C As <o ),la reaccicrn no será espon~zínea, puesi-o que aG ?O , ~n9ue jedument la Eecureratara .

21

En una reacción endolérmiceu, un aumento d-t -Q4 ~eucherarturacleirrluza el equiUbrio hacía !ca clerecha Caurnen~a la ~ortuau'Ó$<,

de N2.05 ))

Un aurne4v de presión desplaza la reacci" hacia el mtémóro conmenor número cle rnoles en co6do Jcuneazo) en eA~e c"o, Ijau'a Ict.izlu,iercla (clc'sou'ctúán del NZns en NZ y 0¿ ) .

Un aurnen6 de la 10,3 desplaza el equJUbrio 6acia la derecha.(formación de NZOS ) .

Un ammen6 de lo LNz05 ] clesrlaza el equiUbr,io houá la ízqutero(o,

(disocíució^n de Nzo5

en Nz, y 0? ) .

Los ct.ta~ro casos son apUcación del Principio cle le Chafelier.

Sólo ta3 carn~ios de bempera%ura afeJon al valor cje la con4anle-de er,ilibrío.

PAU/SEPTIEMBRE-2001

(CA)

BLOQUE 4

La reacción N"O4(g) zt- ?NO2(g) es endotémuca, conQH° = 56,9 kF- Cuando se introducen 0,50 violes de N_O; en un

contenedor vacío y cerrado de " litros de capacidad a 100°C. al alcanzarse el equilibrio quedan 0.20 moles de N_04 sin

reaccionar.

(a)

Calcular el valor de la constante de equilibrio, K, a 100°C para la reacción anterior. (1,25plintos)

(b) Una vez alcanzado el equilibrio_ justificar si alguna de las siguientes acciones serviri para disminuir la cantidad de NO, en

el contenedor :

1)

aumentar el volumen del contenedor (0,$ parijtos)

?)

aumentar la temperatura en el interior del contenedor (0,5 puntos)3)

añadir un catalizador adecuado al sistema (0,'± puntos)

2)

3)

Moles iniciales ;

Moles egu,il¿brio ,

Kc [No,],_

_CN20a4 3

N20 y' 2 NO2

01 50

0

0,20

2(0,50-0 1 20) '^ 0,60

[(o,60uÁoi)/(SL)a 2 ! 0,036C (0, z0Áu0t)1(S l.)1

Al aumentar el volumen del co-n~enedor ~a reacción se desplaza..

en el sen~-clo en que aumeni:a el, número cle moles en e,>~aclo ganeaio,

es decir hacia Ia derecha

se cú'souc~ ,u,~á~ N.O. en NOz .

Pues

re la reacción es endoi,érmica . e¡ eiu,iUbrio se cteoplazo.hacía la derecha., eo cleu'r, al aumen%an ~u beutperat..um s-t

lorÁua tuíó No,, .

r4cleakcb1ca,tawa el valor d e ~a co-AS i-an+e.

de

eju,iI,i b r,t u .

añacUi un ca~alizaclor no o~ecia aQ

e~W'Ubrio, Sólo se cdcanzamás rápidamente .

En resumen :

Ninguna cle las 3 acciones disminuye la caniz'clacl de

N02. en P-1 cc>n%enec[or,

Los cipar~aclos (4) 7 Cz) 4-a'enen su lundomen6

Le cha~elt er.

en el principio de_

PAU/JUNIO-2002

BLOQUE

Al

reaccionar en determinadas condiciones

.

75 g de etanol con 75 g de ácido

metilpropanoico .

s

e

alcanza un

equilibrio

con forYnación de 12 g de agria en estado líquido y un segundo producto

.

(a)

Escribir la ecuación quimica correspondiente, indicando el tipo de reacción fiuvcional que tiene lugar y

nombrando

el segundo producto

.

(1 punto)

(b)

Calcular la masa del segundo producto presente en el equilibrio y la constante de equilibrio de la reacción-

-Masas

atómicas(u)

:

C = 12

.0 ;

H = 1,0

;

0 = 16

.0

(1,5puntos)

a)

La

reaccton de un ácido cy de un alcohol conduce a lo /0rrnac

.,'órt

efe un

esfer

y r

.ua .

El proceso es

:H20

1

-7

CH3-CH20H

+ CH3- CH-000H ---*> CH3- CH -COO CHZ-CH3 t Hz0

CH3

CH3

elanoi

ácido

tneklpropanoico

rnelilpropanoaLo

de eflIo

6)

nCH3CH

OH -_ (}53 CH3CH

.OH)

X

d

mar Cri3Ct-IZOH

^

1,630 mo4 CH3CHZOH

z 46

5 CH3CHxOH

rl

=

(15

C,,

H 0

)

x

1

ma~ C6H,z0z - 0 952 mo-{ C H

0C6HizOz

6

12 Z

ó W

j

62

Y1

H 0 = (42 5 Hz0) x A mo~ H20 = p,66 } rno-t Hz0

z

4

8 5 HZO

Eqcri.Librio :

Cz

Hs Oeel

t

C4

Hs 02 (e)

~

C6

Hizos ces

t

Hz

Oce)

Moles

iniciales

:

1,630

0,852

0

p

Moles

en el

.

4,630-0,60

0~

852-0,66

0,667

0,664

ei

ta i

.

~th r,iv

0

9 6 3

0,485

KC

__ CC6Htz02j[Hz0] _ (0,66}/V)(0,66T/V) __ 2 50

CC6H60]LC4HgOz]

- (0,9631V)(0,~85/V)

Por

úlht'mo, teniendo en ucenfa

.

que la masa moiar dei esIer es

I1

Ií~l6

qma1 de esa susfartcía

.se

hanorrnaco

:

ó

CH - 1 6 {2 2

9Tt

_-

f0~66~molC6H~20Z)X Y í6yC6H,ZOz

C6HizO2CC,

Hez 02

'mol

C6 H,z 4Z _~

PAU/SEPTIEMBRE-2002

BLOQUE 3

En un matraz de 2 litros_ en el que se ha hecho el vacuo, se introducen 0,10 moles de N,O4 y se calienta suavemente

hasta 50°C . En estas condiciones parte del N204 se disocia en NO_, según la reacción :

N204(g) -- 2NO2(g)

Cuando se alcanza el equilibrio, la presión total en el matraz es de 2,30 atm.

Calcular a esa temperatura :

(a) el porcentaje de disociación del N204 (1 punto)

(b) la presión parcial del NOS en el equilibrio (0,Spuntos)

(c) el valor de la constante de equilibrio K, (1 punto)

Constante de los gases : R = 0.082 aten L K' 1 mol- '

(a)

N2.0 ,~

2 No?

Moles iniciales;

n= 0,10

0

Moles en el eluiubrio :

n. ( 4-0(1

2 n o(

4

nT = n (4+01)

PV=n,RT > nT _ PV =

(2,30o;L )(2L)

= 0,41368mo~RT (0 ) 082atu .L/K .moL)(323K)

PNOZ = XNO2 " Pr

Kc

n

6$MOL)-(0,lmvi) = 01 1368(0 1 1tu&( )

oC = 4 3 16 8 0%

nNOz . P

-_ 2na

P __

2oC

p __ 2(0,7368) , (2,3aL)

nT T n(a+a1 T d+ocr

3+0,.,368

''

PN02. = 1 1 954 at

[No,,] 2 ., j(2no()/V 1 ,4n%a"

-4no<2

E Ni2 0i,]

C n(4-o!) /V]

^ n(4-o!)V

-

(4-ot) V

Ko

4 (o,i ma{ )(0,7368) 2

0A 4125 wad /L.(4- 0,1368) (2L.)

PAU/JUNIO-2003

Bloque 4

A 425°C la Kc del equilibrio I=(g) + H_(g)-~ 2HI(g) vale 54,8 .

A) Indicar en que sentido se desplazará el equilibrio si en un recipiente de 10,00 L se introducen 12,69 g de I, .

1,01 g de H2 y 25,58 g de HI `- se calientan a 425°C . (1,25puntos)

B) Calcular las concentraciones de 12, Hy y HI cuando se alcance el equilibrio . (0, .'S puntos)

C) Calcular el valor de Kp. (0,50puntos)

Datos : Masas atómicas (u) : I = 126.9 : H = 1 .01 . R = 0.082 atrin.L mol.K

nz2

__(A2,69j Tz) x 4 MOL 11

0 1 05 MOL IZ253,85 12.

nHz.= (1,01 5 H2 ) X

4mol Hz

= 0, 5 mol HZ2,029 HZ

nHI ; (25,58 HI) x

4rnol HI

= 0,2 moL HI

Kc -

CHI] 2Crj-CHA

427,913 H1

12 (9)

+ H2 (3) 2 H Ic3 )

ke =

54,8

Para ver en re sen~t'da se desplaza el e~cuai*br¿'o, se caUa eL cou'en~de reacctrrn . PuesID yue An=o, GPo = igR .

Qe_

CHII zno el

-

(0,2) 2

^ 1,6E 1 2 3 noe9' CH29no ec~

(0,05)(0) 5)

C'or»o 0. h'ene un valor menor ?ue eL de ¡a co»s~an~e de equt:b:ór¿ó, estese desrlazará Aacta `a derecha .

b)

EI(i,U6r.io ele síntesis :

IZ (g)

+

H2(9)

-~=

2 HI~gI

Moles iniciales :

0,05

0,5

0,2

Moles jingles :

01 05 -x

0) S -x

0, 2 +2x

0 1 7- +2PC

r

_ (- Vo)05 _ x

/1 or5`xV

2 .(50,8)

\--, xZ = 0,047

C T Z ] , (0,05 mol)-(0,04lrno~) . 3 . .(0 -4 mol/L(dOL)

CH27 - (o,5rnol)-(o,o4q MOL) = 00453 mol/L(9o L)

50,8x'- -3ó94x+ .1,33=0

tca30,94 ±

(30,94)2-4(50,8)(!,33)

0,563 no vái

IH11 _ (0,2mol) + 2(0,04~mo(= 0,029~t mol/L,

(401)c)

Al ser L)n = 0, los valores de kp y ke coinciden. Es dec.tr

PAU/SEPTIEMBRE-2003

Bloque 4Dado el sistema en equilibrio -(g) + H,(g)r NH;(g). AH' - -92.6 kJ . predecir razonadamente el

desplazamiento del sistema al realizar cada una de las sigtuentes variaciones :

A) Retirar NH; de la mezcla a telnperattura y voltllnen constantes . (0,50puntos)

B) Aumentar la presión del sistema disminuyendo el volumen del recipiente . (0,50puntos)

C) Calentar la mezcla a volumen constante . (0,50puntos)

D) Madir cierta cantidad de helio a teniperattlra t. voltunen constantes . (0,50puntos)

E) Poner la mezcla en contacto con catalizadores a temperatura y volunien constantes_ (0,50puntos)

Se Erala de una aplicación clel Principio cle Le cholelier

A)

c)

D)

E)

El sistema., se desplaza haúa la derecha., para generar eL NH3 quecompense el jue se re~'ra .

Reacción ajustada :

NZt9) + 3 HztSi = 2NH3,9j

sentido del

slsterila se desplaza hacia ~c< derecha por~ue es Izada1

donde

di5rnnuge el volurne (jue compensa el oumenlo cle presión .

El siskema se desplaza hacia la izquierda porque se kra~a deuna reacción exotérmica .

Es}a acción Eiene el el ecl"o cle aumenfar la presión LotaL , pero % pre-

siones parciales de Las especies reaccio-non~es no se rnodifícan . Lo odi-

e¡"' de un gas ínerle a una mezcla en equ,itibri.o a volumen canskant

no tiene ejecLo sobre la Si luoción cje qL .Libr.io .

La adición de ca~ulizaclores no modi fica el e u.i~~'br~o, sólo hacer

1ue se alcance más rápidumen~e .

a)

PAU/JUNIO-2004

Bloque

A

cierta temperatura la K

c

del equilibrio CO(g) + H,O (g)

t-~

CO,(g)

+ H_ (g) alcanza el valor de 4

.0

A)

Indicar en que sentido se desplazare el equilibrio si en un recipiente de 10,00 L se introducen 14,00 g de

CO.

0

.90

g de H, O, 1

.76

g de CO_ v 1,00 g de H, y se calientan hasta la temperatura de equilibrio (1,25

puntos)B)

Calcular la concentración de CO cuando se alcance el equilibrio

.

(0, ?+

puntos)C)

Calcular el valor de la constante

KF . (0,50puntos)Datos :

Masas atómicas (u)

:

C = 12_00

;

H = 1,00

;

0 = 16,00, R = 0

.082

atm L ' mol K

Para ver en qué senlído se desplazar' el sisiema, se calcula el cociente de reata",

Q . p'su valor es menor que el de la conslanie cle er~uc'l~'órc'o, ltc , el si'sfema se des-lazará hacía ~a derecha; es decir, hacía ~os prociucios . Si; por el conirari*o, es

m

or 7ue kc , se cdesplazarcí hacuá la c'zfut~rda (hacía ¡os reac~e'vos 1 .A¡'

sccvalor co,~'nctVe con el de kc , enionces Eenernos elst'sferna en e ui~.t"6r,~o .

a y [00z]CHj] _EGO

1 C H

z0]

-

__ (0,oo4moL/L)(0,05rnol/L) _(o)o5

mvi /L)

(o,oo5 mu</L)

CH Z 1 =

A k - .Arnol

- o, os malIL4

0 L

2 o-eomo Q < Kc , el stsiema sedes lazará hacrit la derecha . Es decú-,

= 0) 8

rea

cci"ando COJ H20 para dar más produc~o

b)

[Coz][Ha]

4 z (0,004+x)(0,05+x)ECOI EH2 01

(O J OS-7- ) (0,005-x )

.;

3x2-0,2 74x + 0 0009 = 0

x~ - 0,0883

(Ko váliáa)0,2}4± 0,244 2 -4(3)(0,0008)

6

C x

- 0,00302

0007,Z 1 = (O,o5 moL/L)-(0,003 mol/L) = 0,044 rnoL/L

s9utrcin

C)

Las conslanles de 7ut*j'Á'órc'o Kp í Kc están relac.cónadas meclean~e ~a.expresión : Kp = Kc - (R 79 QR . domo Para este erutUr.ó es 4n =0, coiirctden

los valores de ambas conslan~es . Es decur, es Kp = ~, ,

Proceso : CO C9j t

Hz0t91

--=~

C02 tgl + Hz t9)

Eonc .

inicial (modll)

: 0,05 0,005 0,004

0,05

eonc .

eJuii

.

(mdll)

; 0,05-x 0,005-x 0/004tx

0,05+x

1[col

4 9

-40

L

1

mol

_

005 rnotIL

z.s

9

CHz0]

= 0,909

x dmai =

0,005 rnAIL

101, 483

[coz]

= JI i6 9

,í mo~ =

0, 004 1noL/L

a0L 44

c,,

PAU/SEPTIEMBRE-2004

Bloque

Dado el sistema en equilibrio N204 (g)

e->

2NO (g)- :1H° = +55.2 kJ, predecir razonadamente el sentido del

desplazamiento del sistema al realizar cada muna de las siguientes variaciones :

A) Retirar NO-, de la mezcla a temperatura y vohunen constantes . (0,50puntos)

B) Aumentar la presión del sistema disminuyendo el volumen del recipiente_ (0,50puntos)

C) Calentarla mezcla a volumen constante . (0,50 puntas)

D) Añadir cierta cantidad de nitrógeno a temperatura y volumen constantes . (0,50puntos)

E) Poner la mezcla en contacto con catalizadores a temperatura v volumen constantes . (0,50 puntas)

Se

A)

B)

C)

0)

E)

trata de aplicar el Principio cle Le Chá~elier.

El sistema se desplaza hacia la derecha, es decir, hacia la ~ormacicn

de la sustancia ye se retira .

El sisternci se desplaza hacia la izquierda, es decir, en el seni,'clo en

el fue cl isminue~e el número cle moles en es%ado jaseoso .

41-1 0 ) 0 > Reacción erndoWrmica que será favorecida por un aumento

de Eemperalura .

Es decir, el sistema se desplaza hacia la derecha .

Se ErataEa de añadir un jjas inerte a volumen cons 6n1e , Esta acu'ón

tiene ea electo de aumentar .la presión loi-al , pero las presiones poruales

de las especies reaccionanles no se modifican . La odición de unas inerte

a una mezcla en ejuilibrio a volanlen conslanle no h'ene elec6 sobre Qa

stluación de equilibrio .

Un catalizador no modi{íca lo si %uacián cle eIut Ubrio, sólo hacen que

se alcance más rópidamen~e .

PAU/JUNIO-2005

BLOQUE 3En un recipiente de 20 L a 25°C se hallan en equilibrio 2,14 moles de N,_04 y 0,50 moles de N0 2 .

N204 : 2N02

A) Calcular Kc y KR (y sus unidades) a esa temperatura . (1 punto)

B) Calcular la concentración de N02 cuando se reestablezca el equilibrio si se introducen en el

recipiente, a temperatura constante, otros 2 moles de N.204 . (1 punto)

C) Indicar qué ocurre con el valor de Kc si se introducen en el recipiente, a temperatura constante, 2

moles de helio y justificar por tanto hacia donde se desplazará el sistema. (0,5 puntos)

Datos: R = 0.082 atm .L .mol"' .K"'

z

0,50 mol l2a)

Kc _

CNOz]

_

-2-O L

/

:;

5,84 -lo -, md- L -11 Nz 041

( 2,14 rnoll 20L )

kp - Kc (RT)on

= (5,84-a0 -3 moilL)[(0,082aim LlKmcrij(2gSK)] 1 = 0, l,3 aLu,t .

b)

CLi añadir más canh*clacl de 1V1 04, el eycubZrló se desplazará hac¿á la derecha., W

como esla~t!ece e¿ ~rii2ccIb de Le Cháleitér . 25enomínando x a~ número de mines

je N 04 c7 ue deben descomponerse ara dcanzar de nuevo d e £úUPT.tó .1

N2 04---~

2 A/Oz

lyoles er7tctécles

2,14-t-2

0,50

boles en equ¿bzr,b

4, M -x

o, 50 -t- 2x

Puesto que 14 lemperalur-a se manb'ene conslanfe, el valorde kc no cainG7áf 0,50+2 1 2xK

Jc = CN0ZJz

5,84 .10-3-

20

Gx +2,446x-0,23= 0C04204J

_4,44-x20

x _ -2,446 +

2,446 2 + 4-4- 0,23 _

01 0 9258

CN0 2 J _ (0,50moi)+2(0 ¡ 0925md) _ 0,0345 mo~/L20L

zKc

1

EIVOZ 7 z =

(nNO, l v J2_

nN02

.

1

-

CNZ 04 1

(nNZ o4 / v 1

-

nN2o4

y

Cuando la acbctán de unjas ",rherle"se hace a volumen cons1anle ele WZórcó

no se alleru Aunque aumente ¿a. /breslmz . Pues% gue kc Vno varían, -la- rda-uán molar tampoco carrrbtárá . Pero s.~ a~zudúnos He

la. f~res.fón cansIart,~e, según

ley cle 8oyle-Mariode, aumentará el volumen . Por tanío, COMO kc ha ele rnanlenerre

conslanfe, la relcecíón n 2 voz lrln~za4 deberrí aumenfarc. en .la múma braporudn, .Co

yu e Pupo n e una.¿ m en la de 2a can %'clac! de A/OZ ~ una dcsm.rizuu~n de la de NZ O,F , Escfect'r, el efu.t~tórco se desplaza hacia .la derecha .

,En am6o> casos, e~ valor de kc no varlo-, pueda fue

~em~era uva -le .cuaulzéne,colls fanfe .

PAU/SEPTIEMBRE-2005

BLOQUE 3

En un recipiente de 10 L a 25°C se hallan en equilibrio 4,27 moles de N:!04 y 0,50 moles de N02-

N204 "" 2N02 : A.H = +57,7 KJ

A) Calcular Kc y KF (y sus unidades) a esa temperatura. (1 punto)

B) Calcular la concentración de N02 cuando se reestablezca el equilibrio si el volumen del recipiente se

reduce a 5 L . (1 punto)

C) Indicar qué ocurre con el valor de Kc si se aumenta la temperatura y justificar por tanto hacia donde

se desplazará el sistema . (a,5 puntos)

Datos_ R = 0.082 atm.L.mol"' .K" 1

A)

8)

C)

Kc _ [No?.]Z` [(0,50MOL)/OOL11 2= 5855-i0-3moE/L

EN204 11(4,21mol)/OOL11]

ICp = K,, (RT) en _ (5,855-Á0-3 ma$IL) [(0) 082aEm-L/K-mol)(zg8K)] 1 c 0,143aCCc

Nz O

2 NO zMol in . :

4,2}

01 50

El sisieu,tp se desplaza hacia Qc<,Mol erg . :

4,21 -P x

0,50 - 2x

izda . porque clisminuye el volumeno,50-2x 22

k

c

= [NOZ 7 25

- 5 855 a0 -3ENZ0w7 4,2T+x

5

4x 2 -2x+0,25 = 5(5,855-,10 -0(4,27+x) = 0 125 +0,02975x4x 2 - 2, 02975x + o, l25 = o

X _ 2,02975-

2,02975 2 -2, _ 0,0717r

8

ENOZ ]

(0,50 mo1)-2(0,0747mol) = 0,0113 mol/L(5 L)

El curmen~o de lernpera~ura de una mezcla en e7tu%t'brtó desplazasifuact'cn de e~cu*¿,¿'brt'o en el ,tenl7do de !a reoccí'órt endoferrnr'ca .este coso, ya yue 4H 10, 4octG lcc derecho .

Teniendo en caenfa la ecuocl'ón de Van 'b Hoff .

Pn

Kz

_

!H°(_A

^ -L )

__

AH°( 'T?- __11¡

+

R

)T,

TZR

Tt .T,.

ENOZ ] > ENOZ7,

CNZO41 <INZO4 )oY21 Ti K,

4H > O

~ Kz

0k Z > k,

En