2

2,5 puntos

El amoníaco verde no se obtiene a partir de las plantas. Para producirlo hay que conseguir primero hidrógeno verde mediante un proceso de electrólisis del agua con energía eléctrica generada a partir de fuentes renovables. Posteriormente, el hidrógeno reacciona con nitrógeno atmosférico a través de un proceso conocido como síntesis de Haber-Bosch, que permite la obtención de amoníaco en presencia de un catalizador. Este proceso no es económico por las condiciones de presión y temperatura que requiere y el uso de catalizadores. En un reactor de acero de una planta piloto se introduce una mezcla de nitrógeno atmosférico e hidrógeno verde y se calienta a

1000\,\text{K}

, hasta que se alcanza el equilibrio:

\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)} \quad \Delta H < 0

Datos

$R = 0{,}082\,\text{atm L K}^{-1}\,\text{mol}^{-1}$

Se analiza el contenido de la mezcla. Los resultados obtenidos se muestran en la tabla siguiente. Escriba la expresión de la constante de equilibrio en concentraciones (

K_c

) de la reacción y calcule su valor a

1000\,\text{K}

. Calcule también el valor de la constante de equilibrio

K_p

1000\,\text{K}

.1,25 pts

N_{2} (g)

1,25 pts

Responda razonadamente a las preguntas siguientes: — Para obtener un mayor rendimiento de la reacción, ¿es mejor llevar a cabo la reacción a presiones altas o bajas? — ¿El rendimiento aumenta a temperaturas altas o bajas? — Según el modelo cinético de colisiones, ¿la reacción se produciría a más velocidad a temperaturas altas o bajas?1,25 pts

1,25 pts

Sustancia	Concentración en el equilibrio (mol L-1)
$N_{2} (g)$	0,142
$H_{2} (g)$	1,84
$N H_{3} (g)$	0,36