Problema 4 de Química de la Selectivitat 2015

Juny 2015, Sèrie 4 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

4. El monòxid de nitrogen és el producte de la reacció entre el nitrogen i l'oxigen atmosfèrics que té lloc als cotxes, ateses les temperatures elevades que s'hi assoleixen. Aquest òxid s'allibera a l'atmosfera i ràpidament s'oxida a diòxid de nitrogen, segons el procés següent: 2 NO(g) + O₂(g) 2 NO₂(g) K, (a 430 °C) = 1,5 x 10³ a) Fem un experiment en un recipient tancat, a volum constant i a la temperatura de 430 °C, introduint NO, O₂ i NO, fins que la pressió parcial de cada gas és 2,1 × 10-³bar, 1,1 x 10-² bar i 1,4 x 10-¹ bar, respectivament. Justifiqueu, a partir dels càlculs necessaris, per què la reacció química no està en equilibri. La pressió parcial del NO₂ serà més alta o més baixa quan la reacció assoleixi l'equilibri? Justifiqueu la resposta. [1 punt] b) Determinem la constant d'equilibri en pressions, K, de la reacció anterior per a diferents temperatures i obtenim les dades següents: Temperatura (K) Constant d'equilibri (K₂) La reacció d'oxidació del NO a NO₂ és exotèrmica o endotèrmica? Per a afavorir l'oxidació del NO a NO₂, a una temperatura determinada, és preferible fer l'experiment en un reactor tancat de 10 L o de 100 L? Justifiqueu les respostes. [1 punt] DADA: Suposeu que 1 bar de pressió és aproximadament igual a 1 atm. 600 138 700 800 5,12 0,436 900 0,0626 0,0130 1 000

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

Veure la solució del problema