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la cuevadel empollón
QuímicaAragónPAU 2022Extraordinaria

Química · Aragón 2022

10 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1

1
2 puntos
a)1 pts
Complete la siguiente tabla con el valor o los valores posibles para varias combinaciones de números cuánticos. Explique razonadamente el porqué de los valores que introduce.
nImIms
A20+1/2
B0-1/2
C32-1/2
D21+1/2
b)1 pts
¿Qué combinación de números cuánticos (A-D) del apartado anterior sería posible para el electrón más energético de un elemento del grupo 17 en su estado fundamental? Indique de qué elemento se trataría y escriba su configuración electrónica completa en su estado fundamental. Justifique todas las respuestas.
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a)1 pts
Las moléculas AlClX3\ce{AlCl3} y PClX3\ce{PCl3} tienen la misma geometría y las dos son polares.
b)0,5 pts
El anión SX2−\ce{S^{2-}} tiene un radio iónico menor que el del anión ClX−\ce{Cl-}.
c)0,5 pts
Las siguientes especies son isoelectrónicas: KX+\ce{K+}, Ar\ce{Ar} y ClX−\ce{Cl-}.
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Ejercicio 3

3
2 puntos
En el laboratorio se encuentra una botella con una disolución de HNOX3\ce{HNO3} en cuya etiqueta se indica que es del 35%35\% de riqueza en masa y que tiene una densidad de 1,12 g⋅mL−11{,}12\,\text{g} \cdot \text{mL}^{-1}.
a)0,75 pts
Calcule la concentración molar de la disolución de HNOX3\ce{HNO3} de la botella.
b)1,25 pts
Se quieren neutralizar 10 mL10\,\text{mL} de esa disolución de HNOX3\ce{HNO3}, y para ello se añaden 300 mL300\,\text{mL} de una disolución 0,25 M0{,}25\,\text{M} de NaOH\ce{NaOH}. ¿Se ha logrado una neutralización exacta? Calcule el pH de la disolución resultante. (Suponga que los volúmenes son aditivos)
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Ejercicio 4

4
2 puntos
a)0,8 pts
Se preparan dos disoluciones de la misma concentración de dos ácidos débiles monopróticos, HA y HB. Al analizar las concentraciones en cada equilibrio, se observa que la [AX−]\ce{[A-]} es menor que la [BX−]\ce{[B-]}. ¿Cuál de los dos ácidos, HA o HB, será el ácido más débil? ¿Y cuál de ellos tendrá la KaK_a más grande? Razone la respuesta.
b)1,2 pts
Ordene de menor a mayor valor de pH las disoluciones acuosas de concentración 0,1 M0{,}1\,\text{M} de las siguientes sustancias: NaNOX2\ce{NaNO2}, NHX4Cl\ce{NH4Cl}, HNOX3\ce{HNO3}, NaCl\ce{NaCl}, KOH\ce{KOH}. Razone la respuesta.
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Ejercicio 5

5
2 puntos
A una muestra de latón (aleación de ZnX0\ce{Zn^0} y CuX0\ce{Cu^0}) se le añade ácido clorhídrico:
a)1 pts
¿El ácido clorhídrico reaccionará con ambos metales? Razone la respuesta. Escriba y ajuste sólo la reacción o reacciones que se producirían de forma espontánea.
b)1 pts
Al tratar 35 g35\,\text{g} de latón con ácido clorhídrico, se desprenden 5,2 L5{,}2\,\text{L} de hidrógeno gas, medidos a 760 mm Hg760\,\text{mm Hg} y 25 ∘C25\,^{\circ}\text{C}. Calcule la composición de la aleación, exprésela como porcentaje en masa de Zn y de Cu.
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Ejercicio 6

6
2 puntos
a)1 pts
Indique, justificando la respuesta, si las siguientes semirreacciones (no ajustadas) corresponden a una oxidación o a una reducción:
a.i)0,25 pts
S→SOX4X2−\ce{S -> SO4^{2-}}
a.ii)0,25 pts
NOX2X−→NO\ce{NO2- -> NO}
a.iii)0,25 pts
MnOX2→MnX2+\ce{MnO2 -> Mn^{2+}}
a.iv)0,25 pts
CrX3+→CrX2OX7X2−\ce{Cr^{3+} -> Cr2O7^{2-}}
b)1 pts
Ajuste la siguiente reacción por el método del ión-electrón, tanto en su forma iónica como molecular, e indique el agente oxidante y el reductor. KX2CrX2OX7+Ag+HCl→CrClX3+AgCl+KCl+HX2O\ce{K2Cr2O7 + Ag + HCl -> CrCl3 + AgCl + KCl + H2O}
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Ejercicio 7

7
2 puntos
a)1 pts
Considere la siguiente reacción y responda razonadamente a las preguntas planteadas: 3 Fe(s)+4 HX2O(g)⇌FeX3OX4(s)+4 HX2(g)ΔH∘<0\ce{3Fe(s) + 4H2O(g) <=> Fe3O4(s) + 4H2(g)} \quad \Delta H^\circ < 0
a.i)0,5 pts
¿Qué efecto tendría en el equilibrio un aumento de la temperatura?
a.ii)0,5 pts
Si se añade más HX2O\ce{H2O}, ¿el rendimiento de la reacción se verá afectado? ¿en qué sentido?
b)1 pts
¿Cómo afectará al equilibrio de las siguientes reacciones un aumento de volumen del recipiente manteniendo la temperatura constante? ¿Este cambio modificará la KcK_c de las reacciones? Justifique las respuestas.
b.i)0,5 pts
NX2(g)+OX2(g)⇌2 NO(g)\ce{N2(g) + O2(g) <=> 2NO(g)}
b.ii)0,5 pts
HX2(g)+IX2(s)⇌2 HI(g)\ce{H2(g) + I2(s) <=> 2HI(g)}
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Ejercicio 8

8
2 puntos
En un recipiente de 3 L3\,\text{L} se introducen 15,4 g15{,}4\,\text{g} de COX2\ce{CO2} y una cantidad desconocida de HX2S\ce{H2S}, y se calienta todo a 425 ∘C425\,^{\circ}\text{C}. El equilibrio que se establece es el siguiente: COX2(g)+HX2S(g)⇌COS(g)+HX2O(g)\ce{CO2(g) + H2S(g) <=> COS(g) + H2O(g)} Una vez alcanzado el equilibrio, la presión total del sistema es de 11,5 atm11{,}5\,\text{atm} y hay 12 g12\,\text{g} de COS. Calcule:
a)1,2 pts
Los gramos de HX2S\ce{H2S} que se introdujeron inicialmente.
b)0,8 pts
El valor de KcK_c y KpK_p a esa temperatura.
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Ejercicio 9

9
2 puntos
La combustión de metanol líquido (CHX3OH\ce{CH3OH}) produce dióxido de carbono gaseoso y agua líquida, y la entalpía molar estándar de la reacción es de −726 kJ/mol-726\,\text{kJ/mol}.
a)0,5 pts
Escriba y ajuste la ecuación de combustión del metanol.
b)0,5 pts
Calcule la entalpía molar de formación del metanol.
c)1 pts
Calcule la entropía de la reacción y justifique si la reacción será espontánea en condiciones estándar (T=298 KT = 298\,\text{K}).
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Ejercicio 10

10
2 puntos
La reacción química para la obtención de trióxido de azufre: 2 SOX2(g)+OX2(g)→2 SOX3(g)\ce{2SO2(g) + O2(g) -> 2SO3(g)}, es de tercer orden respecto al SOX2\ce{SO2} y de primer orden respecto al OX2\ce{O2}. Responda a las siguientes cuestiones razonando las respuestas:
a)0,5 pts
Escriba la expresión de la ecuación de velocidad e indique el orden global de la reacción.
b)0,5 pts
¿Cómo se conseguiría aumentar más la velocidad de reacción, duplicando la concentración de SOX2\ce{SO2} o la de OX2\ce{O2}?
c)0,5 pts
¿La velocidad de la reacción permanecerá constante en el transcurso de la reacción?
d)0,5 pts
Se determina la energía de activación para esta reacción con distintos catalizadores obteniéndose: Catalizador A ⇒Ea=35 kJ⋅mol−1\Rightarrow E_a = 35\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1} Catalizador B ⇒Ea=52 kJ⋅mol−1\Rightarrow E_a = 52\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1} Catalizador C ⇒Ea=27 kJ⋅mol−1\Rightarrow E_a = 27\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1} ¿Cuál de estos catalizadores habría que usar para que la reacción vaya más rápida?
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