2.- En un recipiente de 2,50 litros se introducen 117,6 g de N2 y 14

CASTILLA-LEÓN /SEPTIEMBRE 98. LOGSE /QUÍMICA /CINÉTICA Y EQUILIBRIO
/BLOQUE A /Nº 2
2.- En un recipiente de 2,50 litros se introducen 117,6 g de N2 y 14,4 g de H2 y se
calienta hasta 220ºC; en este momento se alcanza el siguiente equilibrio:
N2 (g) + 3 H2 (g)
2NH3
Si la presión total en el recipiente donde se produce la reacción es de 12 atm
calcular:
a) La concentración en mol´l-1 de todas y cada una de las especies presentes en el
equilibrio.
b) El valor de Kc y Kp para el equilibrio en estas condiciones.
Solución 2:
a) Haciendo cálculos estequiométricos hallamos los moles de N2 y de H2
Nº moles = m / Pm
nH2 = 14,4 / 2,016
nH2 = 7,143 moles de nH2
nN2 = 117,6 / 28,02
nN2 = 4,197 moles de nN2
A continuación hacemos una tabla de equilibrio.
N2 (g)
+ 3 H2 (g)
↔
no
4,197
7,143
nr
x
3x
neq (4,197 – x)
(7,143 – 3x)
Los moles totales serían:
2NH 3
2x
nt = (4,197 – x) + (7,143 – x) + 2x = (11,34 – 2x) moles totales de la reacción.
La ley de gases ideales nos dice el nº exacto de moles de la reacción de forma que podemos
saber la x.
PV = nRT
120 · 2,5 = (11,34 – 3x) · 0,082 · (273 + 220)
x = 1,959
n = 7,42 moles de la reacción
[N2 ]eq = nº de moles / V
[N2 ]eq = (4,197 – 1,959) / 2,5
[N2 ]eq = 0,895 M
[H2 ]eq = nº de moles / V
[H2 ]eq = (7,143 – 3 · 1,959) / 2,5
[H2 ]eq = 0,5 M
[NH 3 ]eq = nº de moles / V
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[NH 3 ]eq = 2 · 1,959
[NH 3 ]eq = 1,6 M
b) Valor de Kc
Kc = ([NH 3 ]eq ) 2 / ([N2 ]eq · ([H2 ]eq )3)
Kc = 0,0256 / 0,112
Kc = 22,88 mol-2·L2
Utilizando la relación existente entre las dos constantes hallamos el valor de Kp.
Kp = Kc · (RT)∆n
Kp = 22,88 · ( 0,082 . 493)-2
Kp = 0,014 atm-2
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∆n = 2 – (1 + 3)
∆n = -2 moles