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la cuevadel empollón
QuímicaAragónPAU 2025Ordinaria

Química · Aragón 2025

5 ejercicios

Instrucciones

El examen consta de 5 preguntas y la calificación máxima de cada pregunta es de 2 puntos. Las preguntas 1 y 2 son obligatorias, y las preguntas 3, 4 y 5 ofrecen la posibilidad de elección entre apartados según se indica en cada una. Si se responde a más de un apartado optativo de una pregunta, sólo se corregirá aquel que se haya contestado en primer lugar, a no ser que se haya tachado.

Ejercicio 1

1
2 puntos
Los óxidos de nitrógeno (NOx\ce{NOx}) son una familia de compuestos gaseosos formados en procesos de combustión a altas temperaturas, como en motores diésel, plantas industriales y centrales eléctricas. Los más comunes son el NO\ce{NO} y el NOX2\ce{NO2}. En el aire, los NOx\ce{NOx} reaccionan con otros compuestos y forman smog fotoquímico, una niebla contaminante que dificulta la respiración y afecta especialmente a personas con asma o problemas pulmonares. También contribuyen a la lluvia ácida, que daña suelos, bosques, ríos y edificios. Además, los NOx\ce{NOx} ayudan a la formación de ozono en la parte baja de la atmósfera, un gas que, aunque en la capa de ozono es beneficioso, a nivel del suelo es tóxico para los seres vivos y perjudica el crecimiento de las plantas. Los compuestos reductores, como el amoniaco o el Adblue (disolución acuosa de urea) usado en vehículos diésel, descomponen los NOx\ce{NOx} en componentes menos dañinos, como el nitrógeno y el vapor de agua, reduciendo así las emisiones ambientales. El hidrógeno molecular (HX2\ce{H2}) se está estudiando como agente reductor alternativo para la eliminación de NOx\ce{NOx}, ya que ofrece ventajas como que puede funcionar a temperaturas más bajas que otros métodos y, si el hidrógeno proviene de fuentes renovables, ayuda a reducir aún más la contaminación. Esto lo convierte en una alternativa prometedora para hacer que los motores y las industrias sean más limpias y respetuosas con el medio ambiente. En una prueba utilizando este último método de eliminación de NOx\ce{NOx}, se introdujeron en un recipiente un mol de monóxido de nitrógeno y otro mol de dihidrógeno, y se calentaron hasta 750 K750\,\text{K}, alcanzándose el siguiente equilibrio:2 NO(g)+2 HX2(g)⇌NX2(g)+2 HX2O(g)\ce{2NO(g) + 2H2(g) <=> N2(g) + 2H2O(g)}En el equilibrio, la presión total fue de 10,9 atm10{,}9\,\text{atm} y el grado de disociación del NO\ce{NO} fue 0,70{,}7.
Datos
  • R=0,082 atm L mol−1 K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}
Ilustración artística de emisiones industriales y de vehículos transformándose en un paisaje natural
a
Calcule las presiones parciales de todos los componentes en dicho equilibrio.1,2 pts
b
Calcule los valores de KpK_p y KcK_c para ese equilibrio a 750 K750\,\text{K}.0,8 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
a
Calcule el pH de una disolución 0,4 M0{,}4\,\text{M} de ácido hipocloroso (HClO\ce{HClO}). (Ka=2,9⋅10−8K_a = 2{,}9 \cdot 10^{-8})0,9 pts
b
Calcule el pH de la disolución obtenida al añadir 90 cm390\,\text{cm}^3 de una disolución 0,2 M0{,}2\,\text{M} de NaOH\ce{NaOH} a 60 cm360\,\text{cm}^3 de una disolución 0,5 M0{,}5\,\text{M} de HCl\ce{HCl}. Considere los volúmenes aditivos.1,1 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos

Responda solo a uno de estos dos apartados (3D o 3E).

Responda razonadamente a las siguientes cuestiones teniendo en cuenta la tabla periódica que se muestra en la figura y los elementos situados en ella.
Esquema de una tabla periódica con los elementos A, B, C, D y E situados en diferentes grupos y periodos
a
Escriba la configuración electrónica de los elementos A y C, e indique de qué elementos se trata.0,5 pts
b
Ordene de menor a mayor electronegatividad los elementos (A, B, C, D y E) representados en la tabla.0,5 pts
c
¿Qué elemento (A, B, C, D o E) será el de mayor radio atómico? ¿Y el que tenga una mayor afinidad electrónica?0,5 pts
d
¿Cuál será el ion más probable que formará el elemento B? Compare razonadamente el radio del átomo B neutro con el de su ion.0,5 pts
e
Indique las posibles combinaciones de números cuánticos (n,l,ml,ms)(n, l, m_l, m_s) que podría tener el electrón más energético del elemento D.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos

Responda solo a uno de estos dos apartados (4A o 4B).

a
4A) Resuelva las siguientes cuestiones sobre solubilidad:2 pts
Datos
  • Kps(BaCOX3)=5⋅10−9K_{ps}(\ce{BaCO3}) = 5 \cdot 10^{-9}
  • Masas atómicas: Ba=137,3\ce{Ba} = 137{,}3
  • C=12\ce{C} = 12
  • O=16\ce{O} = 16
a.1
Se adicionan 5 mg5\,\text{mg} de BaCOX3\ce{BaCO3} en 400 mL400\,\text{mL} de agua a 298 K298\,\text{K}, ¿se disolverá todo el sólido?1 pt
a.2
¿La expresión del producto de solubilidad del Pb(IOX3)X2\ce{Pb(IO3)2} es Kps=[PbX2+]2[IOX3X−]?K_{ps} = [\ce{Pb^{2+}}]^2 [\ce{IO3-}]? Razone la respuesta.0,5 pts
a.3
En una disolución saturada de NaX3POX4\ce{Na3PO4}, la [NaX+][\ce{Na+}] es 0,3 M0{,}3\,\text{M}, ¿cuál es la solubilidad molar del NaX3POX4?\ce{Na3PO4}?0,5 pts
b
4B) Dada la reacción: 2 A(g)+B(g)→2 C(g)+D(g)\ce{2A(g)} + \ce{B(g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{2C(g)} + \ce{D(g)}, se sabe que es de primer orden respecto al reactivo A y de segundo orden respecto al reactivo B. Responda las siguientes cuestiones justificando cada respuesta: a) Escriba la expresión de la ecuación de velocidad de esta reacción. Determine cuál es el orden global de la reacción. b) Si el volumen del reactor se reduce manteniendo la temperatura constante, ¿qué ocurrirá con la velocidad de la reacción? c) Si la temperatura del sistema aumenta, ¿qué efecto tendrá sobre la velocidad de reacción? d) ¿Cómo afectará a la velocidad de reacción la adición de un catalizador? ¿El catalizador influirá en la cantidad de productos obtenidos?2 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos

Responda solo a uno de estos dos apartados (5A o 5B).

a
5A) Justifique si los siguientes procesos redox son espontáneos o no en condiciones estándar. En cada caso ajuste la ecuación e identifique al oxidante y al reductor. a) Zn+HX+→ZnX2++HX2\ce{Zn} + \ce{H+} \mathrel{\ce{->}} \ce{Zn^{2+}} + \ce{H2} b) CuX2++Ag→Cu+AgX+\ce{Cu^{2+}} + \ce{Ag} \mathrel{\ce{->}} \ce{Cu} + \ce{Ag+} c) IX2+FeX2+→IX−+FeX3+\ce{I2} + \ce{Fe^{2+}} \mathrel{\ce{->}} \ce{I-} + \ce{Fe^{3+}} d) Cr+FeX3+→CrX3++FeX2+\ce{Cr} + \ce{Fe^{3+}} \mathrel{\ce{->}} \ce{Cr^{3+}} + \ce{Fe^{2+}}2 pts
Datos
  • ε∘(CuX2+/Cu)=+0,34 V\varepsilon^{\circ}(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}
  • ε∘(ZnX2+/Zn)=−0,76 V\varepsilon^{\circ}(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}
  • ε∘(AgX+/Ag)=+0,80 V\varepsilon^{\circ}(\ce{Ag+/Ag}) = +0{,}80\,\text{V}
  • ε∘(FeX3+/FeX2+)=+0,77 V\varepsilon^{\circ}(\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}) = +0{,}77\,\text{V}
  • ε∘(IX2/IX−)=+0,54 V\varepsilon^{\circ}(\ce{I2/I-}) = +0{,}54\,\text{V}
  • ε∘(CrX3+/Cr)=−0,74 V\varepsilon^{\circ}(\ce{Cr^{3+}/Cr}) = -0{,}74\,\text{V}
  • ε∘(HX+/HX2)=0,0 V\varepsilon^{\circ}(\ce{H+/H2}) = 0{,}0\,\text{V}
b
5B) La reacción de disociación del NX2OX4\ce{N2O4} es la siguiente: NX2OX4(g)→2 NOX2(g)\ce{N2O4(g) -> 2NO2(g)}a) Calcule la entalpía molar estándar del proceso y razone si la reacción de disociación del NX2OX4\ce{N2O4} es una reacción endotérmica o exotérmica. b) Calcule la variación de entropía de la reacción y razone si en la reacción de disociación del NX2OX4\ce{N2O4} disminuye o aumenta el desorden. c) Justifique si la reacción de disociación del NX2OX4\ce{N2O4} en condiciones estándar (T=25 ∘CT = 25\,^{\circ}\text{C}) es una reacción espontánea.2 pts
Datos
  • ΔHf∘(NX2OX4(g))=9,2 kJ⋅mol−1\Delta H_f^{\circ}(\ce{N2O4(g)}) = 9{,}2\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • ΔHf∘(NOX2(g))=33,2 kJ⋅mol−1\Delta H_f^{\circ}(\ce{NO2(g)}) = 33{,}2\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • S∘(NX2OX4(g))=304,3 J⋅mol−1⋅K−1S^{\circ}(\ce{N2O4(g)}) = 304{,}3\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • S∘(NOX2(g))=240,1 J⋅mol−1⋅K−1S^{\circ}(\ce{NO2(g)}) = 240{,}1\,\text{J} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
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