Problema 3 de Química de la Selectivitat 2018

Setembre 2018, Sèrie 3 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

3. Per a controlar les emissions d'òxids de nitrogen (NO) a l'atmosfera, les indústries han de modificar els processos de combustió o dur a terme un tractament dels efluents per a convertir aquests òxids en substàncies més innòcues. Per exemple, el monòxid de nitrogen es pot reduir a nitrogen segons la reacció química següent: 2 NO(g) + 2 H₂(g) → N₂(g) + 2 H₂O(g) Hem fet diversos experiments per a estudiar la cinètica d'aquesta reacció a partir del mesurament experimental de la velocitat inicial de reacció, i hem obtingut els resultats següents: Experiment 1 2 3 Concentració inicial de NO (mol L-¹) 0,60 1,20 1,20 Concentració inicial de H₂ (mol L-¹) 0,37 0,37 0,74 Velocitat inicial (mol L-¹s¹) 3,0 x 10-³ 1,2 x 10-² 2,4 x 10-² a) Determineu l'ordre de reacció de cada reactiu. Escriviu l'equació de velocitat de la reacció i calculeu-ne la constant de velocitat. Etapa 1: Etapa 2 (lenta): Etapa 3: [1 punt] b) Proposem un mecanisme de reacció per a la reducció del monòxid de nitrogen constituït per les tres etapes elementals següents: 2 NO → N₂O₂ N₂O₂ + H₂ → N₂O + H₂O N₂O+H₂ →N₂ + H₂O Expliqueu què s'entén per intermedi de reacció i per estat de transició (o complex activat). Digueu quants intermedis de reacció i quants estats de transició hi ha en el mecanisme de reacció proposat i justifiqueu les respostes. [1 punt]

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

Veure la solució del problema