PAU Química 2010 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 1

1. Als motors dels automòbils es produeix la reacció següent, que provoca contami- nació atmosfèrica per òxids de nitrogen: N2(g) + O2(g) ⇌2NO(g) La constant d’equilibri de concentracions d’aquesta reacció és 1,0·10–30 a 298 K, però a una temperatura de 1100 K és 1,0·10–5. a) Raoneu si la reacció és endotèrmica o exotèrmica. [1 punt] b) Si en un recipient tancat d’1,0 L de volum que està a una temperatura de 1100 K introduïm 1,0 mol de nitrogen i 1,0 mol d’oxigen, quants mols de monòxid de nitrogen hi haurà en el recipient quan la reacció assoleixi l’equilibri? [1 punt]

Pregunta 1 a) Quan augmentem la temperatura de 298 K a 1100 K, la constant d’equilibri augmenta, és a dir la reacció va més cap a la dreta. [0,4 p] Això ens indica que quan afegim calor, la reacció l’absorbeix i evoluciona formació de productes. La reacció és endotèrmica (ΔH > 0) [0,6 p] b) Plantegem les condicions inicials i d’equilibri de la reacció: N2(g) + O2(g) ' 2 NO(g) Kc (1100 K) Inicial 1 1 - Equilibri 1 – x 1 – x 2x [0,2 p] Kc = 10-5 = [NO]2 / ([N2] [O2]) [0,2 p] Kc = [(2x / 1)2] / [((1-x) / 1) · ((1-x) / 1)] Kc = 10-5 = (2x) 2 / (1-x)2 [0,2 p] Fent l’arrel quadrada a cada costat de l’equació: 10-2,5 = 2x / (1-x) x = 1,58 · 10-3 mols [0,2 p] Mols de NO a l’equilibri = 2x Mols de NO a l’equilibri = 3,2 · 10-3 [0,2 p] ƒ Si suposem que la “x” és petita s’arriba a la mateixa solució.