Química · Cataluña 2015

Determine el orden de reacción de cada reactivo y la constante de velocidad de la reacción.

Realice una representación gráfica aproximada que muestre la energía en función de la coordenada de reacción, suponiendo que la reacción de oxidación del monóxido de nitrógeno se produce en una sola etapa, y señale en ella la energía de activación y la variación de entalpía de la reacción. Si añadimos un catalizador para acelerar la reacción, ¿modificaríamos el valor de la energía de activación? ¿Y el valor de la variación de entalpía de la reacción? Justifique las respuestas.

Escriba la reacción de fermentación acética del vino. Calcule su variación de entalpía, en condiciones estándar y a $298\,\text{K}$, y justifique si la reacción es endotérmica o exotérmica.

Calcule la variación de energía libre de la reacción de fermentación acética del vino, en condiciones estándar y a $298\,\text{K}$, y justifique si la reacción es espontánea.

¿Cómo se denominan los puntos B y C? Explique qué representan las líneas AB, BC, BD y el punto B.

Transformamos el dióxido de carbono desde el punto E hasta el punto H, siguiendo las líneas EF-FG-GH. Describa los tres procesos y nombre todos los cambios de fase que se producen.

Realice un dibujo del montaje experimental que propondría para recubrir la reproducción del trofeo de una capa de oro, si dispusiera de una celda electrolítica, de una solución acuosa de $\ce{AuCl}$ y de un electrodo inerte. ¿Cómo se llama el electrodo donde colocaríamos la reproducción del trofeo y qué polaridad tiene? Escriba la semirreacción que hace que el oro se deposite sobre la reproducción del trofeo.

Si la masa de oro que queremos depositar sobre el trofeo es de $23{,}16\,\text{g}$, ¿qué intensidad mínima debe tener la corriente eléctrica para que podamos tener dorada la réplica del trofeo antes del final del partido?

Llenamos una piscina con $80\,\text{m}^3$ de agua. ¿Cuál sería el pH del agua de la piscina si añadiéramos $149\,\text{g}$ de $\ce{NaClO}$? Suponga que el agua era inicialmente neutra y que el volumen del agua se mantiene al añadir la sal.

El pH de otra piscina es $7{,}2$, valor recomendado normalmente para tener una buena eficiencia en el uso de los productos que añadimos para mantener el agua limpia y libre de microorganismos. ¿Qué concentración máxima de iones $\ce{Cu^{2+}}$ puede haber en esta piscina si queremos evitar que se produzca la precipitación del $\ce{Cu(OH)2}$ al añadir una sal soluble de cobre(II)?

Introducimos $1{,}0\,\text{mol}$ de monóxido de nitrógeno y $1{,}0\,\text{mol}$ de hidrógeno en un recipiente de $10\,\text{L}$ y lo calentamos hasta una temperatura de $800\,\text{K}$. Cuando la reacción alcanza el equilibrio, comprobamos que la mezcla contiene $0{,}3\,\text{mol}$ de nitrógeno, además de monóxido de nitrógeno, hidrógeno y agua. Calcule las concentraciones de los cuatro gases en el equilibrio y la constante de equilibrio en concentraciones, $K_c$, a $800\,\text{K}$.

El objetivo de una empresa química es eliminar el monóxido de nitrógeno producido en un reactor mediante la reacción descrita con hidrógeno. ¿Es mejor que realice esta reacción a temperatura alta o baja? ¿Es mejor que la realice a presión alta o baja? Justifique las respuestas.

Estos gases, al salir del tubo de escape, se difunden a través del aire. Ordene los tres gases mencionados en orden creciente de su velocidad de difusión. Justifique la respuesta.

Hemos comprobado experimentalmente que $1000\,\text{g}$ de dióxido de carbono ocupan $505{,}9\,\text{L}$ a $1{,}0\,\text{bar}$ y a $273\,\text{K}$. ¿Qué volumen ocuparía esta masa de dióxido de carbono, en las mismas condiciones de presión y de temperatura, si se comportara como un gas ideal? Justifique la diferencia de volúmenes a partir del modelo cinético-molecular de los gases. Indique en qué condiciones de presión y de temperatura el comportamiento de los gases reales es muy parecido al de los gases ideales.