Problema 6 de Química de la Selectivitat 2021

Juny 2021, Sèrie 2 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Temes: Cinètica química

Enunciat

6. El pentaòxid de dinitrogen és un compost altament reactiu que pot donar lloc a diferents reaccions de descomposició en fase gasosa, com per exemple: 2 N_2O_5(g) \rightarrow 4 NO_2(g) + O_2(g) \quad \Delta H^\circ (a 298 K) > 0 a) Raoneu, qualitativament, si la variació d'entropia estàndard (\Delta S^\circ) de la reacció anterior, a 298 K, és positiva o negativa. Calculeu-ne el valor a partir de les dades de la taula termodinàmica següent: | Substància | O_2(g) | NO_2(g) | N_2O_5(g) | | --- | --- | --- | --- | | Entropia estàndard absoluta (S^\circ) (J K^{-1} mol^{-1}) | 205,0 | 240,1 | 355,7 | Digueu si la reacció de descomposició del N_2O_5 en NO_2 i O_2 és espontània a temperatures altes o baixes, i justifiqueu, qualitativament, la resposta. Suposeu que els valors d'entalpia i d'entropia estàndard no varien amb la temperatura. [1,25 punts] b) En estudiar la cinètica de descomposició del N_2O_5 en NO_2 i O_2, a la temperatura de 298 K, hem obtingut les dades experimentals següents: | [N_2O_5(g)] (mol L^{-1}) | 5,00 \times 10^{-2} | 3,00 \times 10^{-2} | | --- | --- | --- | | Velocitat de reacció (mol L^{-1} s^{-1}) | 8,5 \times 10^{-5} | 5,1 \times 10^{-5} | Determineu l'ordre de reacció, i calculeu el valor de la constant de velocitat. Raoneu, a partir d'un model cinètic, quin efecte té sobre la velocitat de reacció l'addició d'un catalitzador. [1,25 punts]

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 2021 (Juny 2021, Sèrie 2)