PAU Química 2009 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 3

3. A temperatures prou elevades, el SO2(g) reacciona amb l’oxigen i s’estableix l’equi- libri següent: 2SO2(g) + O2(g) ⇌2SO3(g) ΔH < 0 En un reactor de 2 L de capacitat es disposen 0,40 mol de SO2(g) i 0,40 mol de O2(g) i s’escalfa el conjunt fins a 1000 K, per tal que els gasos reaccionin i es formi SO3(g). 3.1. Sabent que, un cop el sistema ha assolit l’equilibri, la concentració de SO3(g) és 0,17 M, calculeu la molaritat de la resta de substàncies en l’equilibri i el valor de Kc. [1,5 punts] 3.2. Un cop assolit l’equilibri indicat en l’apartat anterior, mantenint constant el volum del reactor, s’escalfa el sistema fins a 1200 K i s’espera el temps sufi- cient perquè aquest torni a assolir una nova situació d’equilibri. Raoneu, con- siderant el sentit del desplaçament de l’equilibri, si la concentració de SO3(g) en el nou estat d’equilibri serà més gran o més petita que 0,17 M. [0,5 punts]

Exercici 3 3.1. Molaritat de les substàncies en l’equilibri i valor de Kc 2SO2(g) + O2(g) ' 2SO3(g) Condicions inicials (mol) 0,4 0,4 0 Equilibri: [SO3] = 0,17 M Mols de les substàncies en l’equilibri: SO3(g) = 0,34 mol O2(g) = 0,4 – 0,17 = 0,23 mol [0,4 punt] SO2(g) = 0,4 – 0,34 = 0,06 mol [0,4 punt] Concentracions en l’equilibri: [SO3(g)] = 0,17 M [O2(g)] = 0,115 M [0,1 punt] [SO2(g)] = 0,03 M [0,1 punt] Càlcul de la constant d’equilibri: [ ] 2 [ ] 2 SO ,0 17 K 3 279 2, = = = c [ ] [ ] [ ] [ ] 2 2 SO · O ,0 03 · ,0 115 2 2 [expressió: 0,2 punt; resultat: 0,3 punt] 3.2. Efecte provocat per un augment de la temperatura a volum constant: Atès que la reacció és exotèrmica, un augment de la temperatura farà que augmenti el grau de descomposició del triòxid de sofre (desplaçament de l’equilibri cap a l’esquerra). En conseqüència, un augment de la temperatura portarà a que en el nou estat d’equilibri la concentració de SO3 sigui menor que la de la situació d’equilibri inicial. [0,5 punt]