Ejercicio2

Represente en un diagrama la evolución de la entalpía frente a la coordenada de reacción correspondiente a una reacción exotérmica, indicando los reactivos, los productos y el complejo activado, señalando el valor de la energía de activación.

En una reacción $\ce{aA + bB -> productos}$, estudiada experimentalmente en el laboratorio, se observa que, si se duplica la concentración inicial de $\ce{A}$, manteniendo constante la concentración de B, la velocidad inicial de la reacción queda multiplicada por cuatro, mientras que, si se triplica la concentración de B, manteniendo constante la concentración de A, la velocidad de la reacción también se triplica. i) Escriba la ecuación de velocidad que corresponde a esta reacción, indicando los órdenes parciales respecto a cada reactivo y el orden global de la reacción. ii) Deduzca las unidades de la constante cinética. iii) Justifique cómo variará la velocidad de la reacción si elevamos la temperatura manteniendo constantes las concentraciones.

La reacción entre metano, $\ce{CH4}$, y agua puede emplearse para la producción de monóxido de carbono e hidrógeno de acuerdo con la reacción que se indica: $$\ce{CH4(g) + H2O(g) <=> CO(g) + 3H2(g)} \quad \Delta H = +206\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}$$ i) Calcule la entalpía de formación del agua en estado gaseoso. ii) Se ha determinado que la variación de entropía para este proceso es $+215\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}$. Determine el rango de espontaneidad de dicha reacción. iii) Si la constante de equilibrio, $K_c$, para esta reacción a $427\,^{\circ}\text{C}$ presenta un valor de $2{,}4 \cdot 10^{-11}$, calcule el valor de $K_p$. iv) Indique cuál será el efecto en las concentraciones en el equilibrio de un aumento de la presión en el sistema.