Problema 4 de Química de la Selectivitat 2023

Juny 2023, Sèrie 5 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Enunciat

4. El iodur d'hidrogen és un gas incolor, fàcilment soluble en aigua, que s'utilitza en química com a agent reductor. El podem sintetitzar a partir de iode i hidrogen, en fase gasosa, segons la reacció següent: H_2(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2 HI(g) \quad K_c (a 703 K) = 54,3 En un reactor d'1,00 L barregem 0,0130 mol de H_2, 0,0080 mol de I_2 i 0,0440 mol de HI; ho escalfem a 703 K de temperatura, i s'inicia la reacció. Dues hores més tard, observem que el reactor conté 0,0480 mol de HI. a) Calculeu les concentracions de les tres substàncies quan han transcorregut dues hores des de l'inici de la reacció, i el valor del quocient de reacció (Q) en aquest moment. Digueu si el contingut del reactor està en equilibri o no ho està, i justifiqueu la resposta. [1,25 punts] b) Suposeu que, després de cinc hores, la quantitat de HI s'estabilitza, de manera que ni augmenta ni disminueix si deixem transcórrer més temps. Justifiqueu quin efecte tindria sobre la quantitat de mols de HI si, en aquest moment: — disminuïm el volum del reactor; — eliminem una part de l'hidrogen gasós del reactor; — introduïm un catalitzador al reactor; — augmentem la temperatura del reactor. [1,25 punts] DADA: Entalpia estàndard de formació a 298 K: \Delta H_f^\circ (HI) > 0.

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

Veure la solució del problema