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la cuevadel empollón
QuímicaAragónPAU 2020Extraordinaria

Química · Aragón 2020

10 ejercicios

Instrucciones

Responda a 5 preguntas cualesquiera de entre las 10 propuestas. La calificación máxima de cada pregunta es 2 puntos.

Ejercicio 1

1
2 puntos
Explique y justifique los siguientes hechos:
a
El IX2\ce{I2} es un sólido a temperatura ambiente, mientras que ClX2\ce{Cl2} es un gas.0,5 pts
b
La temperatura de ebullición de HX2O\ce{H2O} es mayor que la de HX2S\ce{H2S}.0,5 pts
c
El cobre conduce la electricidad.0,5 pts
d
BClX3\ce{BCl3} es una molécula triangular plana y apolar.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
La concentración de una disolución de amoniaco en agua es 0,15 M0{,}15\,\text{M}.
Datos
  • Kb(NHX3)=1,8×10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \times 10^{-5}
  • Masas atómicas: H=1\text{H} = 1
  • N=14\text{N} = 14
  • Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
a
Calcule el pH de la disolución y el grado de disociación del amoniaco.1 pt
b
A 1 L1\,\text{L} de esa disolución de amoniaco se le añaden 6,5 g6{,}5\,\text{g} de NHX4Cl\ce{NH4Cl}, sin que varíe el volumen. Calcule el pH de la disolución resultante.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Considere los elementos F, K y Mn.
a
Escriba sus configuraciones electrónicas e indique a qué grupo y periodo de la tabla periódica pertenece cada uno.0,75 pts
b
Ordénelos, de forma razonada, de mayor a menor radio atómico.0,5 pts
c
Ordénelos, de forma razonada, de mayor a menor electronegatividad.0,5 pts
d
Explique si un electrón definido por el conjunto de números cuánticos (4,1,0,1/2)(4, 1, 0, 1/2) pertenece a alguno de esos átomos en su estado fundamental.0,25 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
En un reactor de 50 L50\,\text{L} se introducen 5 moles5\,\text{moles} de tetraóxido de dinitrógeno y se eleva la temperatura hasta 330 K330\,\text{K}. Cuando se alcanza el equilibrio NX2OX4(g)⇌2 NOX2(g)\ce{N2O4(g) <=> 2NO2(g)} en el interior del reactor la presión total es de 3,5 atm3{,}5\,\text{atm}.
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}
a
Calcule el número de moles de cada especie en el equilibrio y el valor de KcK_c.1 pt
b
Calcule el grado de disociación del NX2OX4(g)\ce{N2O4(g)}.0,5 pts
c
Si el volumen del reactor se reduce a la mitad ¿aumentará la cantidad de NOX2\ce{NO2}?0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Considere el proceso ZnS(s)+32 OX2(g)→ZnO(s)+SOX2(g)\ce{ZnS(s) + 3/2 O2(g) -> ZnO(s) + SO2(g)}
a
Escriba la expresión de su KpK_p.0,5 pts
b
Determine si ΔS\Delta S de la reacción directa es positiva o negativa e interprete el significado del signo.0,5 pts
c
Al aumentar la temperatura se observa que disminuye la cantidad de SOX2\ce{SO2}. Explique si la reacción es endotérmica o exotérmica.0,5 pts
d
Se quiere aumentar la cantidad de ZnO\ce{ZnO} modificando la presión del sistema. Justifique si es posible conseguirlo.0,5 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Se construye una pila con un electrodo de cinc, sumergido en una disolución de iones ZnX2+\ce{Zn^{2+}}, y un electrodo de plata sumergido en una disolución de iones AgX+\ce{Ag+}.
Datos
  • ε∘(AgX+/Ag)=+0,80 V\varepsilon^\circ(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80\,\text{V}
  • ε∘(ZnX2+/Zn)=−0,76 V\varepsilon^\circ(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}
  • ε∘(FeX2+/Fe)=−0,44 V\varepsilon^\circ(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}
a
¿Qué proceso tiene lugar en el cátodo? ¿y en el ánodo? Ajuste ambas semirreacciones y la ecuación iónica global.1 pt
b
Calcule el valor de Δε∘\Delta \varepsilon^\circ de la pila.0,5 pts
c
Si el cátodo se sustituye por un electrodo de hierro sumergido en una disolución de iones FeX2+\ce{Fe^{2+}} ¿funcionará espontáneamente la pila?0,5 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones, que hacen referencia a la reacción A(g)+2 B(g)→C(g)\ce{A(g) + 2B(g) -> C(g)} cuya velocidad viene dada por la expresión v=k[A][B]v = k[A][B].
a
Al aumentar la temperatura, la velocidad de la reacción aumenta porque disminuye la energía de activación.0,5 pts
b
Si se duplica la [B][B] la velocidad de la reacción también se duplica.0,5 pts
c
La velocidad se mantiene constante durante toda la reacción.0,5 pts
d
Al añadir un catalizador aumenta la cantidad que se obtiene de C.0,5 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
El sulfuro de hidrógeno gaseoso reacciona con una disolución de ácido nítrico para dar azufre elemental sólido, óxido de nitrógeno(II) gaseoso y agua.
Datos
  • Masas atómicas: S=32\text{S} = 32
  • O=16\text{O} = 16
  • N=14\text{N} = 14
  • H=1\text{H} = 1
a
Ajuste la ecuación por el método del ion-electrón. Escriba la ecuación molecular completa.1 pt
b
Calcule el volumen de disolución de HNOX3\ce{HNO3}, del 58 %58\,\% de riqueza en masa y de densidad 1,36 g/mL1{,}36\,\text{g/mL}, que se necesita para que, por reacción con HX2S\ce{H2S}, se obtengan 18 g18\,\text{g} de S.1 pt
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Ejercicio 9

9
2 puntos
Indique de forma cualitativa (especifique únicamente si será ácido, básico o neutro) y de forma razonada el pH de la disolución resultante de mezclar volúmenes iguales de las disoluciones de cada uno de los siguientes apartados. Escriba la reacción que tiene lugar.
Datos
  • Ka(HAc)=1,8×10−5K_a(\ce{HAc}) = 1{,}8 \times 10^{-5}
  • Kb(NHX3)=1,8×10−5K_b(\ce{NH3}) = 1{,}8 \times 10^{-5}
a
HCl 1 M+NaOH 1 M\ce{HCl}\ 1\,\text{M} + \ce{NaOH}\ 1\,\text{M}0,5 pts
b
HCl 1 M+NaOH 2 M\ce{HCl}\ 1\,\text{M} + \ce{NaOH}\ 2\,\text{M}0,5 pts
c
HAc 1 M+NaOH 1 M\ce{HAc}\ 1\,\text{M} + \ce{NaOH}\ 1\,\text{M}0,5 pts
d
HCl 1 M+NHX3 1 M\ce{HCl}\ 1\,\text{M} + \ce{NH3}\ 1\,\text{M}0,5 pts
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Ejercicio 10

10
2 puntos
El naftaleno (CX10HX8)(\ce{C10H8}) es un sólido que reacciona con oxígeno para producir dióxido de carbono y agua.
Datos
  • Masas atómicas: C=12\text{C} = 12
  • H=1\text{H} = 1
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}
  • ΔHf∘(kJ⋅mol−1):CX10HX8(s)=75,8\Delta H^\circ_f (\text{kJ}\cdot\text{mol}^{-1}): \ce{C10H8(s)} = 75{,}8
  • COX2(g)=−393,5\ce{CO2(g)} = -393{,}5
  • HX2O(l)=−285,5\ce{H2O(l)} = -285{,}5
a
Ajuste la reacción de combustión, con los reactivos y productos en su estado estándar.0,5 pts
b
Calcule el volumen de oxígeno, medido a 1 atm1\,\text{atm} y 273 K273\,\text{K}, que se consume en la combustión de 1 kg1\,\text{kg} de naftaleno.0,5 pts
c
Calcule el valor de ΔH∘\Delta H^\circ molar para la reacción de combustión.0,5 pts
d
Si el valor de ΔS∘\Delta S^\circ de la reacción es +198,7 J⋅mol−1⋅K−1+198{,}7\,\text{J}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1} ¿para qué temperaturas será espontánea la reacción?0,5 pts
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