Problema 6 de Química de la Selectivitat 2018

Juny 2018, Sèrie 5 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Temes: Termodinàmica

Enunciat

6. En un laboratori, cal escalfar 100 litres d'aigua diàriament; l’'aigua està a 15 °C, i cal que arribi a una temperatura de 85 °C. La calor emprada per a dur a terme el procés prové d'una caldera que funciona mitjançant la combustió de gas butà, segons la reacció següent: 13 2 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 5 H₂O(l), AH° <0 a) Calculeu quants kilograms de butà cal cremar cada dia, a pressió constant, per a satisfer les necessitats del laboratori. Suposeu que la reacció es duu a terme en condicions estàndard i a 298 K. C₂H₁ (g) + [1 punt] b) Digueu quin signe tindrà la variació d'entropia estàndard (AS°) de la reacció de combustió del butà. Suposant que l'entalpia i l'entropia no canvien amb la temperatura, digueu si la reacció és espontània a temperatures molt altes. Justifiqueu les respostes. [1 punt] DADES: Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0. Densitat de l'aigua = 1,00 kg L-¹. Calor específica de l'aigua = 4 180 J kg ¹ °C-¹. Entalpies estàndard de formació a 298 K: AH (C₂H₁ g) = −126,2 kJ mol-¹; AH (CO₂, g) = −393,5 kJ mol-¹; AH¡ (H₂O, 1) = -285,8 kJ mol¹¹.

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

• Problema anterior de l'examen
• Problema següent de l'examen
• Tot l'examen de Química 2018 (Juny 2018, Sèrie 5)