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la cuevadel empollón
QuímicaBalearesPAU 2015Ordinaria

Química · Baleares 2015

10 ejercicios

Datos generales del examen

  • R=0,082 atm L mol−1 K−1=8,3 J mol−1 K−1R = 0{,}082\,\text{atm L mol}^{-1}\,\text{K}^{-1} = 8{,}3\,\text{J mol}^{-1}\,\text{K}^{-1}

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1 punto
El NX2OX4(g)\ce{N2O4(g)} ha sido ampliamente utilizado por la NASA como comburente de cohetes. Un investigador está interesado en calcular la constante de equilibrio de la reacción de descomposición del NX2OX4(g)\ce{N2O4(g)} a 100 ∘C100\,^{\circ}\text{C}: NX2OX4(g)⇌2 NOX2(g)\ce{N2O4(g) <=> 2NO2(g)} En un experimento, introduce un mol de NX2OX4(g)\ce{N2O4(g)} dentro de un recipiente vacío de un litro de capacidad y determina cómo varían las concentraciones de los compuestos NX2OX4\ce{N2O4} y NOX2\ce{NO2} en función del tiempo (figura 1) a 100 ∘C100\,^{\circ}\text{C}; mientras que en otro experimento introduce la misma cantidad inicial de NX2OX4\ce{N2O4} y un catalizador específico para esta reacción, y vuelve a determinar la variación temporal de concentraciones (figura 2) a 100 ∘C100\,^{\circ}\text{C}. Justifica la veracidad o falsedad de las afirmaciones siguientes:
Figura 1: Variación de la concentración de N2O4 y NO2 en función del tiempo (0 a 100 h) sin catalizador.
Figura 1: Variación de la concentración de N2O4 y NO2 en función del tiempo (0 a 100 h) sin catalizador.
Figura 2: Variación de la concentración de N2O4 y NO2 en función del tiempo (0 a 10 h) con catalizador.
Figura 2: Variación de la concentración de N2O4 y NO2 en función del tiempo (0 a 10 h) con catalizador.
a)
De la figura 1 se puede deducir que KcK_c a 100 ∘C100\,^{\circ}\text{C} tendrá un valor mucho menor que la unidad.
b)
Cuando se introduce un catalizador en el recipiente que contiene inicialmente el NX2OX4(g)\ce{N2O4(g)} (véase la figura 2), el equilibrio tarda más tiempo en alcanzarse.
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Indica, razonadamente, si son ciertas las siguientes afirmaciones respecto al BFX3\ce{BF3}:
a)
El boro presenta una hibridación sp3sp^3 en este compuesto.
b)
Se trata de una molécula polar.
c)
La temperatura de ebullición del BFX3(l)\ce{BF3(l)} es mayor que la del NHX3(l)\ce{NH3(l)}.
d)
El primer potencial de ionización del elemento boro es mayor que el del elemento flúor.
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
El estaño metálico reacciona con el HNOX3\ce{HNO3} según la reacción siguiente: Sn(s)+HNOX3(aq)→SnOX2(s)+NOX2(g)+HX2O(l)\ce{Sn(s) + HNO3(aq) -> SnO2(s) + NO2(g) + H2O(l)}
a)
Escribe y ajusta la reacción iónica y molecular por el método del ion-electrón.
b)
Calcula el volumen de una disolución de ácido nítrico 0,5 M0{,}5\,\text{M} que reaccionará con 2,0 g2{,}0\,\text{g} de estaño.
c)
Nombra las moléculas siguientes: HNOX3\ce{HNO3} y SnOX2\ce{SnO2}.
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
En un laboratorio tenemos una disolución de un ácido monoprótico (AH) con una constante de acidez (KaK_a) de 10−510^{-5}.
a)
¿Es cierto que su grado de disociación es igual a la unidad? Razona la respuesta.
b)
Si se neutraliza la disolución del ácido AH con una base fuerte, como el NaOH\ce{NaOH}, ¿es cierto que el pH de la disolución en el punto de equivalencia será menor que 7,07{,}0? Razona la respuesta.
c)
Indica el procedimiento y el material de laboratorio para realizar la valoración del apartado b).
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
a)
Calcula el pH de una disolución de HCl\ce{HCl} del 2%2\% en peso y de densidad 1,01 g/mL1{,}01\,\text{g/mL}.
b)
Calcula el pH de la disolución resultante de mezclar 10 mL10\,\text{mL} de una disolución de HCl\ce{HCl} 0,1 M0{,}1\,\text{M} con 30 mL30\,\text{mL} de una disolución de NaOH\ce{NaOH} 0,1 M0{,}1\,\text{M}, teniendo en cuenta que los volúmenes son aditivos.
c)
En el recipiente de la disolución de HCl\ce{HCl} aparece el siguiente pictograma. Indica su significado.
Pictograma de seguridad que muestra una sustancia vertida sobre una superficie y una mano, indicando corrosión.
Pictograma de seguridad que muestra una sustancia vertida sobre una superficie y una mano, indicando corrosión.
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
El etano se puede obtener por hidrogenación del eteno (CHX2=CHX2)(\ce{CH2=CH2}) en presencia de un catalizador según la siguiente ecuación termoquímica: CHX2=CHX2(g)+HX2(g)→CHX3−CHX3(g)ΔH=−137 kJ/mol\ce{CH2=CH2(g) + H2(g) -> CH3-CH3(g)} \quad \Delta H = -137\,\text{kJ/mol}
a)
Calcula la masa de etano formada a partir de 20 L20\,\text{L} de eteno y 15 L15\,\text{L} de HX2\ce{H2}, medidos a 300 ∘C300\,^{\circ}\text{C} y 650 mmHg650\,\text{mmHg}.
b)
Calcula la energía del enlace C=C\ce{C=C}, si las energías de enlace C−C\ce{C-C}, H−H\ce{H-H} y C−H\ce{C-H} son, respectivamente, 347347, 436436 y 413 kJ/mol413\,\text{kJ/mol}.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Considera la siguiente reacción química: ClX2(g)→2 Cl(g)\ce{Cl2(g) -> 2Cl(g)} Contesta, de manera razonada, las preguntas siguientes:
a)
¿Qué signo tendrá la variación de entalpía de esta reacción?
b)
¿Qué signo tendrá la variación de entropía de esta reacción?
c)
¿Es cierto que esta reacción es espontánea a cualquier temperatura?
d)
¿Por qué motivo el ClX2\ce{Cl2} es un gas a temperatura ambiente mientras que el BrX2\ce{Br2} es un líquido?
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
A 350 K350\,\text{K} la constante de equilibrio (KcK_c) de la reacción de descomposición del COBrX2(g)\ce{COBr2(g)} vale 0,25 M0{,}25\,\text{M}. COBrX2(g)⇌CO(g)+BrX2(g)\ce{COBr2(g) <=> CO(g) + Br2(g)} En un recipiente cerrado y vacío de 2,0 L2{,}0\,\text{L} se introducen 1,0 mol1{,}0\,\text{mol} de CO(g)\ce{CO(g)} y 1,0 mol1{,}0\,\text{mol} de BrX2(g)\ce{Br2(g)} y se mantiene la temperatura a 350 K350\,\text{K} hasta que el sistema alcanza el equilibrio químico.
a)
Calcula la concentración de COBrX2(g)\ce{COBr2(g)} en el equilibrio.
b)
Determina el valor de KpK_p para este equilibrio a 350 K350\,\text{K}.
c)
¿Cómo afecta al equilibrio un aumento de la presión total del sistema? Razona la respuesta.
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
a)
¿Cuál de los siguientes elementos tiene menor radio atómico: oxígeno o fósforo? Razona la respuesta.
b)
Indica, razonadamente, el número de electrones desapareados que tiene el fósforo en su estado fundamental.
c)
Para la molécula de eteno (CX2HX4)(\ce{C2H4}), deduce la estructura de Lewis e indica, de manera razonada, el tipo de hibridación de los átomos de carbono.
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Dados los siguientes metales: cobre y níquel. Contesta razonadamente las cuestiones siguientes, considerando condiciones estándar en todos los casos:
a)
Ordena los metales de mayor a menor poder reductor.
b)
¿De estos metales, alguno podrá reducir el ion PbX2+\ce{Pb^{2+}} a Pb\ce{Pb}?
c)
Determina la fem estándar de la pila formada por los electrodos de CuX2+/Cu\ce{Cu^{2+}/Cu} y NiX2+/Ni\ce{Ni^{2+}/Ni} que funciona espontáneamente.
d)
¿Qué utilidad tiene un puente salino en una pila galvánica?
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