PAU Química 2003 · Setembre · Sèrie 3 · Exercici 3

3. La fabricació industrial de l’àcid nítric requereix una oxidació catalítica prèvia de l’amoníac, d’acord amb la reacció: ← 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) 4 NO (g) + 6 H2O (g) → a) Calculeu la variació d’entalpia estàndard de la reacció a 25 °C. [0,5 punts] b) Calculeu la variació d’entropia estàndard de la reacció a 25 °C. [0,5 punts] c) Determineu a partir de quina temperatura la reacció tindrà lloc espontàniament en el sentit indicat si totes les espècies estan en el seu estat estàndard. [0,5 punts] d) Justifiqueu cap a on es desplaçarà l’equilibri si augmenta la pressió total del sistema. [0,5 punts] Dades: NH3 (g) O2 (g) NO (g) H2O (g) ∆H 0f / kJ · mol–1 –46,11 0 90,25 –241,82 S° / J · K–1 · mol–1 192,45 205,14 210,76 188,83

3. Oxidació de l’amoníac a) ΔHr° = 4 ΔHf° (NO) + 6 ΔHf° (H2O) – 4 ΔHf° (NH3 ) = – 905,48 kJ·mol–1 [0,5 punts] b) ΔSr° = 4 S°(NO) + 6 S°(H2O) – 4 S°(NH3 ) – 5 S°(O2 ) = 180,52 J·K–1mol–1 [0,5 punts] c) ΔG° = ΔH° – T ΔS° ; ΔG° sempre és negatiu, per tant la reacció serà espontània a qualsevol temperatura. [0,5 punts] d) Cap a l’esquerra, on hi ha una disminució de volum. [0,5 punts]