PAU Química 2003 · Juny · Sèrie 2 · Exercici 4 (Opció B)

OPCIÓ B 4. El metanol se sintetitza industrialment per reacció entre el monòxid de carboni i l’hidrogen, reacció en què es desprenen 90 kJ · mol–1 en forma de calor. En un matràs de 5 L s’intro- dueix 1 mol de monòxid de carboni i 1 mol d’hidrogen, i l’equilibri s’assoleix a 225 °C quan el sistema conté 0,15 mol de metanol. a) Escriviu la reacció de síntesi del metanol. [0,5 punts] b) Trobeu la composició del sistema en equilibri (concentració molar de cada espècie). [0,5 punts] c) Calculeu els valors de Kc i Kp a 225 °C. [0,5 punts] d) Indiqueu i justifiqueu dues possibles maneres d’incrementar el rendiment en metanol de la reacció. [0,5 punts] Dades: R = 0,082 atm · L · K–1 · mol–1 = 8,31 J · K–1 · mol–1

OPCIÓ B 4. Síntesi del metanol a) CO + 2 H2 → CH3OH [0,5 punts] b) [CH3OH] = 0,15 / 5 = 0,03 mol·L–1 [CO] = (1 – 0,15) / 5 = 0,17 mol·L–1 [H2] = (1 – 2 · 0,15) / 5 = 0,14 mol·L–1 [0,5 punts] [ ] CH OH = 3 = , L2mol–2 ; Kp = Kc (RT)–2 = 5,4·10–3 atm–2 K c 9 0 c) [0,5 punts] [ ][ ] CO H d) Disminuint la temperatura (per ser reacció exotèrmica) Incrementant la pressió total (en haver disminució del nombre de mols de gas) [0,5 punts]