PAU Química 2006 · Juny · Sèrie 3 · Exercici 3

3. La síntesi de l’amoníac pel procés de Haber i Bosch ve expressada per la reacció següent: N2 (g) + 3 H2 (g) ← 2 NH3 (g) ∆H = –92,0 kJ → En un recipient de 2 L i a 400 K es troben en equilibri 0,80 mol d’amoníac, 0,40 mol de nitrogen i 0,50 mol d’hidrogen. a) Calculeu la constant d’equilibri Kc a 400 K. [0,6 punts] b) Calculeu els mols de nitrogen que caldria introduir en el sistema, sense variar la temperatura i el volum, per assolir un nou equilibri amb 1 mol d’amoníac. [0,8 punts] c) Indiqueu dues possibles maneres d’augmentar el rendiment de la reacció de formació d’amoníac. [0,6 punts]

3. Síntesi de l’amoníac a) Les concentracions de les espècies en l’equilibri són: [NH3] = 0,40 M ; [N2] = 0,20 M i [H2] = 0,25 M. [0,2 punts] Aquestes concentracions permeten calcular una Kc = 51,28 [0,4 punts] b) N2 + 3 H2 ! 2 NH3 mols en l’equilibri inicial 040 0,50 0,80 mols en el nou equilibri n + 0,40 – 0,1 0,50 – 0,3 0,80 + 0,2 = 1,0 concentracions (n +0,3)/2 0,2/2 ½ la descripció de la nova situació d’equilibri (mols o concentracions) es puntuarà amb [0,45 punts] El valor n, obtingut substituint en l’equació de la constant d’equilibri els valors de les concentracions anteriors, és : n = 9,45 mol de N2 [0,35 punts] c) Donat que la reacció és exotèrmica, podem augmentar el rendiment disminuint la temperatura. També s’augmenta el rendiment augmentant la concentració d’un dels reactius o bé del dos. Augmentant la pressió (o disminuint el volum del reactor) també afavorim la formació d’amoníac per desplaçament de la reacció cap a on hi ha menys nombre de mols de gas. Dues qualsevol d […]