PAU Química 2016 · Setembre · Sèrie 1 · Exercici 6

6. La reacció ajustada de l’ozó amb el monòxid de nitrogen és la següent: O3(g) + NO(g) → NO2(g) + O2(g)    ΔH° = –198,7 kJ Hem dut a terme diferents experiments per a determinar la velocitat inicial de reacció a diferents concentracions i hem obtingut els resultats següents: Experiment [O3] (mol L–1) [NO] (mol L–1) Velocitat (mol L–1 s–1) 1 0,020 0,025 42,0 2 0,015 0,010 12,6 3 0,015 0,030 37,8 4 0,010 0,050 42,0 a) Calculeu l’ordre de reacció respecte del NO i respecte del O3. [1 punt] b) Determineu l’ordre total i la constant de velocitat de la reacció. Com varia l’energia d’activació quan s’afegeix un catalitzador al reactor i quina influència té això sobre la velocitat de reacció? [1 punt]

6. CINÈTICA QUÍMICA a) L’equació de velocitat és del tipus: v = k [O3]a [NO]b Si comparem els experiments 2 i 3: 37,8 = k (0,015)a (0,030)b 12,6 = k (0,015)a (0,010)b Si dividim membre a membre les dues equacions : 37,8 / 12,6 = (0,030/0,010)b ; 3 = 3b; b = 1. L’ordre de la reacció respecte al NO és 1. (0,5 punts) Si comparem els experiments 1 i 4: 42 = k (0,020)a (0,025)1 42 = k (0,010)a (0,050)1 Si dividim membre a membre les dues equacions: 42 / 42 = (0,020/0,010)a  1/2; 1 = 2a  1/2 ; 2a = 2 ; a = 1 L’ordre de la reacció respecte a l’O3 és 1. (0,5 punts) NOTA: També podrien calcular cada ordre parcial escrivint les dues equacions de velocitat, dividint l’una per l’altra, aplicant-hi el logaritme neperià i aïllant l’ordre parcial. b) L’ordre total de la reacció és: n = a + b = 1 + 1 = 2 ordre total = 2 (0,25 punts) Constant de velocitat: Agafem les dades de l’experiment 1. k = (42,0) /((0,020) (0,025)) = 8,4 x 104 L/(mol·s) k = 8,4 x 104 L mol−1 s−1 (0,25 punts) Quan s’afegeix un c […]