2ª Evaluación - WordPress.com

NOMBRE Y APELLIDOS
COLEGIO CRISTO
REY
Materia: QUÍMICA
Nº de lista:
Nombre:
Nota
2ª Evaluación
Fecha: 16 de febrero de 2016
1. Un químico de una empresa del sector energético está estudiando la conversión del
metano en otros combustibles, en concreto la reacción del metano con vapor de
agua para formar hidrógeno:
CH4 (g) + H2O (g) ⇆ CO (g) + 3H2 (g)
Kc (a 1200K) = 0,26
ΔH > 0
El químico está interesado en optimizar la concentración de hidrógeno cuando se
alcanza el estado de equilibrio. Inicialmente inyecta de forma simultánea 0,80 mol
de cada gas (CH4, H2O, CO y H2) en un reactor de 2,0 L que se mantiene a 1 200 K.
a) Justifique, mediante los cálculos necesarios, en qué dirección avanzará la
reacción para alcanzar el equilibrio. (1)
b) Una vez alcanzado el equilibrio, y para mejorar el rendimiento de la reacción, el
investigador puede modificar el volumen o la temperatura del reactor. ¿Le
conviene aumentar o disminuir el volumen? ¿Le conviene aumentar o disminuir
la temperatura? Explique razonadamente las respuestas. (1)
2. En un reactor de 1 L se establece el siguiente equilibrio entre especies gaseosas:
NO2 (g) + SO2 (g) ⇆ NO (g) + SO3 (g)
Si se mezclan 1 mol de NO2 y 3 mol de SO2, al llegar al equilibrio se forman 0,4 mol
de SO3 y la presión es de 10 atm.
a) Calcule la cantidad (en moles) de cada gas y sus presiones parciales en el
equilibrio. (1)
b) Determine los valores de Kp y Kc para esta reacción. (0,5)
c) Justifique cómo se modifica el valor de Kp si la presión total aumenta. ¿Y el
equilibrio? (0,5)
3. El amoniaco gas, a 25 ºC, puede oxidarse en presencia de oxígeno molecular,
dando NO y agua.
a) Escriba y ajuste esta reacción, y calcule su variación de entalpía. (0,5)
b) Calcule ∆Gº para la reacción indicada. (0,5)
c) Calcule ∆Sº a 25 ºC y justifique su signo. (0,5)
d) Determine la temperatura a partir de la cual la reacción es espontánea. (0,5)
Datos: ∆Hºf (kJ·mol–1): NH3(g) = −46; NO(g) = 90; H2O (l) = −286.
−
−
∆Gºf (kJ·mol–1): NH3(g) = −17; NO(g) = 86; H2O(l) = −237. R = 0,082 atm·L·mol 1·K 1
4. Para la reacción entre gases A + B → C + D, cuya ecuación cinética o “ley de
velocidad” es v = k∙A2, justifique cómo varía la velocidad de reacción:
a) Al disminuir el volumen del sistema a la mitad, a temperatura constante. (0,5)
b) Al aumentar las concentraciones de los productos C y D, sin modificar el
volumen del sistema. (0,5)
c) Al utilizar un catalizador. (0,5)
d) Al aumentar la temperatura. (0,5)
5. Dada la reacción del carburo cálcico con agua:
CaC2 (s) + 2H2O (l) → Ca(OH)2 (s) + C2H2(g)
a) Calcule su variación de entalpía estándar.
b) ¿Qué calor se desprende en la combustión de 100 dm3 de acetileno, C2H2,
medidos a 25 ºC y 1 atm?
Datos: Entalpías de formación en kJ⋅mol-1: CaC2(s) = -59,0; CO2 (g) = -393,5;
H2O(l) = -285,8; Ca(OH)2(s) = -986,0; C2H2(g) = 227,0