PAU Química 2009 · Juny · Sèrie 3 · Exercici 3

3. A 423,15 K, l’oxidació del clorur d’hidrogen es produeix segons la reacció següent: 4HCl(g) + O2(g) ⇌2Cl2(g) + 2H2O(g) En un recipient de 2 L de capacitat, introduïm 3,6 mol de HCl i 2,0 mol de O2. Sabent que el nombre de mols de O2 en l’equilibri és 1,4, calculeu: 3.1. El nombre de mols de la resta de gasos en l’equilibri. [0,6 punts] 3.2. El valor de Kc. [0,6 punts] 3.3. La pressió total a l’interior del recipient un cop assolit l’equilibri. [0,8 punts] DADES: R = 0,082 atm · L · K–1 · mol–1.

Exercici 3 3.1. Equilibri d’oxidació del HCl 4HCl(g) + O2(g) ' 2Cl2(g) + 2H2O(g) Condicions inicials (mol) 3,6 2,0 0 0 Equilibri: 1,4 Mols d’oxigen que han reaccionat = 2,0 – 1,4 = 0,6 mol En conseqüència, el nombre de mols dels gasos restants en l’equilibri serà: mols Cl2 = 2 · 0,6 = 1,2 mol Cl2 [0,2 punt] mols H2O = 2 · 0,6 = 1,2 mol H2O [0,2 punt] mols HCl = 3,6 – (4·0,6) = 1,2 mol HCl [0,2 punt] 3.2. Càlcul de Kc 2 2 ⎡ 2,1 ⎤ ⎡ 2,1 ⎤ · ⎢⎣ ⎥⎦ ⎢⎣ ⎥⎦ [ ] [ 2 ] 2 Cl · H O 2 2 2 2 K ,1 43 = = = c [ ] [ 4 ] 4 HCl · O ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ 2,1 4,1 2 · ⎢⎣ ⎥⎦ ⎢⎣ ⎥⎦ 2 2 [expressió: 0,2 punts; expressió ben substituïda: 0,2 punts, resultat final: 0,2 punts] 3.3. Càlcul de la pressió total: Per calcular la pressió total del gasos en l’equilibri, cal calcular prèviament el nombre total de mols en l’equilibri: nTOTAL = 1,4 + 1,2 + 1,2 + 1,2 = 5,0 mol [0,3 punt] pTOTAL · V = nTOTAL · R · T [0,2 punt] de manera que la pressió total serà: pTOTAL · 2 = 5,0 · 0,082 · 423,15 pTOTAL = 86,75 atm [0,3 punt]