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la cuevadel empollón
QuímicaAragónPAU 2022Ordinaria

Química · Aragón 2022

10 ejercicios

Instrucciones

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

Ejercicio 1

1
2 puntos
Datos
  • Entalpía estándar de formación del NaF(s)\ce{NaF(s)}: ΔHf0=−573,6 kJ⋅mol−1\Delta H_{\text{f}}^0 = -573{,}6\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • Afinidad electrónica del F(g)\ce{F(g)}: AE=−328 kJ⋅mol−1AE = -328\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • 1ª Energía de ionización del Na(g)\ce{Na(g)}: EI=495,8 kJ⋅mol−1EI = 495{,}8\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • Entalpía de sublimación del Na(s)\ce{Na(s)}: ΔHsub=107,3 kJ⋅mol−1\Delta H_{\text{sub}} = 107{,}3\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
  • Entalpía de disociación del FX2(g)\ce{F2(g)}: ΔHdisoc=158 kJ⋅mol−1\Delta H_{\text{disoc}} = 158\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}
a
Dibuje el ciclo de Born-Haber para la formación del NaF(s)\ce{NaF(s)}.1,5 pts
b
Calcule la energía de red (ΔHred)(\Delta H_{\text{red}}) del NaF(s)\ce{NaF(s)}.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Considere las siguientes moléculas: HX2S\ce{H2S} y PHX3\ce{PH3}
a
Represente y justifique sus estructuras de Lewis, indicando, en su caso, los pares de electrones no compartidos.0,5 pts
b
Prediga sus geometrías moleculares según la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV). Razone si sus geometrías electrónicas coinciden con las moleculares.1 pt
c
Justifique si alguna de las dos moléculas tiene un momento dipolar no nulo.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Calcule el pOH de las siguientes disoluciones:
a
Una disolución de HCN\ce{HCN} 0,3 M0{,}3\,\text{M} cuyo pKa=9,2pK_a = 9{,}2.1,1 pts
b
Una disolución de NHX3\ce{NH3} 0,2 M0{,}2\,\text{M} cuyo pKb=4,7pK_b = 4{,}7.0,9 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
Datos
  • Ka(NHX4X+)=5,6⋅10−10K_a(\ce{NH4+}) = 5{,}6 \cdot 10^{-10}
a
El pH de una disolución de un ácido fuerte siempre es menor que el pH de una disolución de un ácido débil.0,5 pts
b
Al disolver en agua la sal NHX4Br\ce{NH4Br} se obtendrá una disolución con pH < 7.0,5 pts
c
Un ácido débil nunca puede tener un grado de disociación igual a 1.0,5 pts
d
La constante de basicidad (Kb)(K_b) del NHX3\ce{NH3} coincide con la constante de acidez (Ka)(K_a) de su ácido conjugado NHX4X+\ce{NH4+}.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
El permanganato de potasio puede reaccionar con nitrito de potasio en presencia de ácido clorhídrico, conduciendo a óxido de manganeso (IV), nitrato de potasio, cloruro de potasio y agua.
Datos
  • Masas atómicas: K=39K = 39
  • N=14N = 14
  • O=16O = 16
a
Escriba y ajuste la ecuación iónica por el método del ión-electrón y escriba la ecuación molecular completa. Indique el agente oxidante y el reductor.1,25 pts
b
Partiendo de 200 mL200\,\text{mL} de una disolución 0,25 M0{,}25\,\text{M} de permanganato de potasio, ¿cuántos gramos de nitrito de potasio habría que añadir según la estequiometría de la reacción?0,75 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Considere los siguientes potenciales de reducción estándar de la familia de los halógenos:ε0(ClX2/ClX−)=+1,36 Vε0(BrX2/BrX−)=+1,07 Vε0(IX2/IX−)=+0,53 V\varepsilon^0(\ce{Cl2/Cl-}) = +1{,}36\,\text{V} \quad \varepsilon^0(\ce{Br2/Br-}) = +1{,}07\,\text{V} \quad \varepsilon^0(\ce{I2/I-}) = +0{,}53\,\text{V}Conteste a las siguientes preguntas razonando la respuesta:
a
¿Qué especie ejercería de agente más oxidante? Escriba su semirreacción ajustada.0,5 pts
b
¿Qué especie se oxidaría más fácilmente? Escriba su semirreacción ajustada.0,5 pts
c
¿Se produciría reacción al borbotear ClX2\ce{Cl2} en una disolución con BrX−\ce{Br-}?0,5 pts
d
¿Se produciría reacción al añadir unos cristales de IX2\ce{I2} a una disolución con ClX−\ce{Cl-}?0,5 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
En un recipiente de 5 L5\,\text{L} se introducen 3 moles3\,\text{moles} de A y 2 moles2\,\text{moles} de B, y se calienta todo a 200∘C200^\circ\text{C}. La reacción que se produce es la siguiente:2 A(g)+B(g)⇌2 C(g)ΔH>0\ce{2A(g) + B(g) <=> 2C(g)} \quad \Delta H > 0
a
Si se sabe que ha reaccionado un 75%75\% del reactivo A, calcule la KcK_c de la reacción.1 pt
b
Proponga dos formas distintas de aumentar el rendimiento de esta reacción sin tener que añadir más cantidad de reactivos.1 pt
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Ejercicio 8

8
2 puntos
El COX2\ce{CO2} y el HX2\ce{H2} reaccionan a altas temperaturas según el siguiente equilibrio:COX2(g)+HX2(g)⇌CO(g)+HX2O(g)\ce{CO2(g) + H2(g) <=> CO(g) + H2O(g)}En un reactor de 25 L25\,\text{L} se introducen 3 moles3\,\text{moles} de COX2\ce{CO2}, 3 moles3\,\text{moles} de HX2\ce{H2}, 5 moles5\,\text{moles} de CO\ce{CO} y 2 moles2\,\text{moles} de agua, todo se calienta hasta 1000 K1000\,\text{K}. La KcK_c a esa temperatura tiene un valor de 1,31{,}3.
Datos
  • R=0,082 atm L mol−1K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1} \text{K}^{-1}
a
Justifique por qué esa mezcla no está en equilibrio y razone cómo evolucionará la reacción para alcanzarlo.1 pt
b
Calcule las presiones parciales de cada compuesto en el equilibrio sabiendo que la suma de moles de CO\ce{CO} y HX2O\ce{H2O} en el mismo es de 7,247{,}24.1 pt
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Ejercicio 9

9
2 puntos
El etileno o eteno reacciona con FX2\ce{F2} para dar tetrafluoruro de carbono (CFX4)(\ce{CF4}) y fluoruro de hidrógeno, siendo todos ellos gases.
Datos
  • ΔHf0(kJ⋅mol−1):etileno(g)=52,3\Delta H_{\text{f}}^0 (\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}): \text{etileno(g)} = 52{,}3
  • CFX4(g)=−680,0\ce{CF4(g)} = -680{,}0
  • HF(g)=−268,5\ce{HF(g)} = -268{,}5
  • Masas atómicas: H=1H = 1
  • C=12C = 12
  • F=19F = 19
a
Escriba y ajuste la ecuación de la reacción de etileno con FX2\ce{F2} y calcule la entalpía molar estándar de dicho proceso.1 pt
b
Si queremos que se liberen 746 kJ746\,\text{kJ} en esta reacción, ¿se podrá conseguir partiendo de 7 g7\,\text{g} de etileno? ¿cuántos gramos de FX2\ce{F2} tendremos que añadir para que se liberen esos 746 kJ746\,\text{kJ}?1 pt
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Ejercicio 10

10
2 puntos
a
Considere las siguientes reacciones y conteste razonadamente a las cuestiones:2 HX2S(g)+SOX2(g)→3 S(s)+2 HX2O(l)ΔH0=−233,5 kJΔS0=−424,5 J⋅K−1\begin{array}{l} \ce{2H2S(g) + SO2(g) -> 3S(s) + 2H2O(l)} \\ \Delta H^0 = -233{,}5\,\text{kJ} \\ \Delta S^0 = -424{,}5\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \\ \end{array}2 HX2OX2(l)→2 HX2O(l)+OX2(g)ΔH0=−196 kJΔS0=125,7 J⋅K−1\begin{array}{l} \ce{2H2O2(l) -> 2H2O(l) + O2(g)} \\ \Delta H^0 = -196\,\text{kJ} \\ \Delta S^0 = 125{,}7\,\text{J} \cdot \text{K}^{-1} \\ \end{array}1,25 pts
a.i
¿Cuál de estas reacciones será espontánea a cualquier temperatura?0,5 pts
a.ii
En la reacción que no es espontánea a cualquier temperatura, ¿por encima o por debajo de qué temperatura, en ∘C^\circ\text{C}, pasará a serlo?0,75 pts
b
¿Qué signo tendrá la variación de entropía en los siguientes procesos? Justifique la respuesta.0,75 pts
b.1
2 CuO(s)→CuX2O(s)+12 OX2(g)\ce{2CuO(s)} \mathrel{\ce{->}} \ce{Cu2O(s)} + \ce{1/2O2(g)}0,25 pts
b.2
La condensación de amoniaco gaseoso.0,25 pts
b.3
La disolución de yoduro de potasio en agua.0,25 pts
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