PAU Química 2005 · Setembre · Sèrie 3 · Exercici 4 (Opció B)

OPCIÓ B 4. La hidrazina (N2H4) reacciona amb el peròxid d’hidrogen (H2O2) segons l’equació: ← → N2H4 (l) + 2 H2O2 (l) N2 (g) + 4 H2O (l) a) A partir dels valors de la taula següent, calculeu la variació d’entalpia estàndard i la variació d’entropia estàndard del procés a 25 °C. [1 punt] N2H4 (l) H2O2 (l) N2 (g) H2O (l) ∆Hf° / kJ · mol–1 50,63 –187,78 0 –285,83 S° / J · K–1mol–1 121,21 109,6 191,61 69,91 b) Justifiqueu si la reacció serà espontània a 25 °C en condicions estàndard. [0,5 punts] c) Aquesta reacció s’ha utilitzat de vegades en la propulsió de coets. Calculeu la quan- titat d’energia produïda a partir d’1 kg d’hidrazina. [0,5 punts] Dades: masses atòmiques: H = 1, N = 14, O = 16

OPCIÓ B 4. Reacció hidrazina + peròxid d’hidrogen a) ∆Hº = 4 ∆Hf º (H2O) – ∆Hf º (N2H4) – 2 ∆Hf º (H2O2) = – 818,4 kJ·mol–1 [0,5 punts] ∆Sº = 4 Sº (H2O) + Sº (N2) – Sº (N2H4) – 2 Sº (H2O2) = 130,84 J·K–1mol–1 [0,5 punts] b) ∆Gº = ∆Hº – T∆Sº ; ∆Gº = – 857,4 kJ·mol–1 < 0 → reacció espontània [0,5 punts] c) Per factors de conversió: energia = ∆Hº · n(N2H2) = 27280 kJ [0,5 punts]