PAU Química 2008 · Juny · Sèrie 2 · Exercici 4 (Opció B)

Opció B 4. La reacció de síntesi de l’amoníac és: N2(g) + 3H2(g) ⇄2NH3(g) A 300 °C, es disposen 10 mol de nitrogen i 30 mol d’hidrogen dins d’un reac- tor. Quan s’arriba a l’equilibri queden 4,4 mol de nitrogen sense reaccionar. 4.1. Calculeu el nombre de mols de NH3(g) en l’equilibri i els mols totals en l’equilibri. [1 punt] 4.2. Sabent que la pressió total dels gasos en l’equilibri és 50 atm, calculeu la pres- sió parcial de cada gas en l’equilibri i el valor de Kp. [1 punt]

OPCIÓ B 4.1 Càlcul del nombre total de mols en l’equilibri N2(g) + 3H2(g) ' 2NH3(g) Condicions inicials (mol) 10 30 0 Equilibri (mol): 10-x 30-3x 2x mols totals = 40 –2x Equilibri (mol): 4,4 30-3x 2x mols totals = 40 –2x [0,2 punts] Càlcul dels mols de N2(g) que han reaccionat: 10 – x = 4,4 d’on x = 10 – 4,4 = 5.6 [0,2 punts] Mols de NH3(g) en l’equilibri: NH3(g) = 2 · 5,6 = 11,2 mol [0,3 punts] Mols dels gasos en l’equilibri: N2(g) = 4,4 mol H2(g) = 30-3·5,6 = 13,2 mol NH3(g) = 2·5,6 = 11,2 mol Total gasos = 28,8 mol [0,3 punts] 4.2 Càlcul de les pressions parcials en l’equilibri: Es podran calcular a través de l’expressió pi = xi ptotal i de les fraccions molars de cada gas. Pressions parcials dels gasos en l’equilibri: N2(g) = 4,4 ·50 / 28,8 = 7,64 atm [0,2 punts] H2(g) = 13,2·50/28,8 = 22,92 atml [0,2 punts] NH3(g) = 11,2·50/28,8 = 19,44 atm [0,2 punts] 4.2 Càlcul de Kp El valor de Kp serà: p 2 19 , 44 − = = = 3 K NH 3 ·1,4 10 p 3 3 ,7 64 · 22 , 92 p · p N 2 H 2 [0,1 punts expressi […]