PAU Química 2009 · Setembre · Sèrie 1 · Exercici 4 (Opció B)

Opció B 4. A 298,15 K, el tetraòxid de dinitrogen es descom- pon i forma diòxid de nitrogen segons la reacció següent: N2O4(g) ⇌2NO2(g) ΔH = 59 kJ 4.1. Els òxids de nitrogen com ara el N2O4(g) i el NO2(g) es formen en els tubs d’escapament dels vehicles i són uns dels gasos responsables del boirum (smog) urbà. D’altra banda, el NO2(g) té un efecte irritant en les mucoses Els òxids de nitrogen són respiratòries molt superior al del N2O4(g). responsables de l’anomenat Raoneu, considerant com afecta la tem- boirum urbà. D’entre aquests peratura en l’equilibri de descomposició del òxids, el NO2 és el més irritant N2O4(g), si és previsible que un boirum per a les vies respiratòries de les amb N2O4(g) i NO2(g) sigui més irritant a persones. l’estiu que a l’hivern, o bé a l’inrevés. [0,5 punts] 4.2. En un recipient de 2 L de capacitat es dispo- sa una certa quantitat de N2O4 i s’escalfa el sistema fins a 298,15 K. Sabent que s’assoleix l’equilibri químic quan la pressió total dins el recipient és 1,00 atm i la pressió parcial del N2O4 és 0,70 atm, calculeu: a) El valor de Kp a 298,15 K. [1 punt] b) El nombre de mols de cadascun dels gasos en l’equilibri. [0,5 punts] R = 0,082 atm · L · K–1 · mol–1. DADES:

OPCIÓ B Exercici 4-B 4.1 Raonament del caràcter irritant del boirum d’òxids de nitrogen Atès que la reacció bidireccional escrita és endotèrmica (ΔH > 0), al augmentar la temperatura s’afavorirà la formació de productes. Així doncs, com que en l’enunciat s’indica que el producte (NO2) és més irritant que el reactiu (N2O4), caldrà esperar que un boirum de NO2 i N2O4 sigui més irritant a l’estiu (equilibri més desplaçat cap a la formació de NO2) que no pas a l’hivern. [0,5 punts] 4.2 Càlcul de Kp N2O4(g) ' 2NO2(g) ΔH = 59 kJ Equilibri: pN2O4 = 0,70 atm ptotal = 1,00 atm La pressió parcial del NO2 en l’equilibri serà: pNO2 = 1,00 – 0,70 = 0,30 atm [0,3 punts] i l’expressió i el valor de Kp seran: 2 p ,0 30 NO 2 K ,0 13 = = = p p ,0 70 N 2 O 4 expressió de Kp [0,3 punts] valor de Kp [0,4 punts] No es penalitzarà el fet d’expressar Kp amb unitats 4.3 Càlcul dels mols dels gasos en l’equilibri aplicant la llei dels gasos ideals: 0,30 · 2 = nNO2(eq) · 0,082 · 298,15 d’on: nNO2(eq) = 0,0245 mo […]