del examen

Debes responder a CINCO de los siguientes nueve ejercicios propuestos. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. No contestes ninguna pregunta en este impreso. Esta prueba escrita se compone de 9 ejercicios. Los ejercicios están distribuidos en cinco bloques: Bloque A: consta de un problema obligatorio de 2 puntos. Bloque B: consta de 2 problemas de 2,5 puntos, debes responder a 1 de ellos. Bloque C: consta de 2 problemas de 2,5 puntos, debes responder a 1 de ellos. Bloque D: consta de 2 cuestiones de 1,5 puntos, debes responder a 1 de ellas. Bloque E: consta de 2 cuestiones de 1,5 puntos, debes responder a 1 de ellas. La calificación máxima (entre paréntesis al final de cada pregunta) la alcanzarán aquellos ejercicios que, además de bien resueltos, estén bien explicados y argumentados, cuidando la sintaxis y la ortografía y utilizando correctamente el lenguaje científico, las relaciones entre las cantidades físicas, símbolos, unidades, etc. En caso de responder a más preguntas de las estipuladas, las respuestas se corregirán en orden hasta llegar al número necesario. Los datos generales necesarios para completar todas las preguntas se incluyen conjuntamente en el reverso de esta hoja. Aplica únicamente los datos que necesites en cada caso. Los datos específicos están en cada pregunta.

Datos generales del examen

$R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$
$R = 8{,}31\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}$
$1\,\text{atm} = 760\,\text{mmHg}$
Masas atómicas (uma): $\ce{H}$ ( $1{,}0$ ), $\ce{N}$ ( $14{,}0$ ), $\ce{O}$ ( $16{,}0$ ), $\ce{Na}$ ( $23{,}0$ ), $\ce{S}$ ( $32{,}1$ ), $\ce{Cl}$ ( $35{,}5$ ), $\ce{Fe}$ ( $55{,}8$ ), $\ce{Cu}$ ( $63{,}6$ ), $\ce{Zn}$ ( $65{,}4$ ), $\ce{Pb}$ ( $207{,}2$ )
Números atómicos: $\ce{H}$ ( $Z = 1$ ), $\ce{C}$ ( $Z = 6$ ), $\ce{O}$ ( $Z = 8$ ), $\ce{Na}$ ( $Z = 11$ ), $\ce{Br}$ ( $Z = 35$ ), $\ce{Ag}$ ( $Z = 47$ )
C.N.: Condiciones Normales de presión y temperatura
(aq): disolución acuosa

1

2 puntos

Bloque a

El amoniaco se sintetiza a escala industrial a través del proceso Haber. Este proceso supuso una revolución significativa, ya que los fertilizantes que se generan a partir del amoniaco permiten alimentar a toda la población mundial. Sin embargo, como la reacción es muy lenta requiere del uso de un catalizador para que sea eficaz.

\ce{3H2(g) + N2(g) <=> 2NH3(g)}

K_p (20 ^\circ\text{C}) = 4{,}34 \cdot 10^{-3}

a)0,5 pts

Si en un recipiente cerrado y a

20 ^\circ\text{C}

las presiones parciales de los gases en equilibrio son

P_{\ce{H2}} = 4{,}2\,\text{atm}

P_{\ce{N2}} = 3{,}5\,\text{atm}

, calcular la presión parcial del amoniaco y la constante de equilibrio

K_c

b)0,5 pts

Indicar si la reacción es espontánea a

20 ^\circ\text{C}

Datos

Entalpías de formación: $\Delta H_f^0 [\ce{NH3(g)}] = -46{,}2\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}$
Entropías de formación $S^0 (\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1})$ : $\ce{NH3(g)} = 192{,}3$
$\ce{N2(g)} = 191{,}5$
y $\ce{H2(g)} = 130{,}6$

c)0,5 pts

El grado de conversión de la reacción no suele ser alto. Explicar cómo podrían emplearse la presión de la reacción para desplazar el equilibrio hacia el producto.

d)0,5 pts

De los fertilizantes que se preparan a partir del amoniaco, el nitrato de amonio es uno de los más comunes. Razonar cómo será el pH de una disolución concentrada de nitrato de amonio.