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la cuevadel empollón
QuímicaMadridPAU 2010OrdinariaVariante 2

Química · Madrid 2010

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
La prueba consta de dos OPCIONes, A y B, y el alumno deben escoger una de las OPCIONes y resolver las tres cuestiones y los dos problemas planteados en ella, sin que pueda elegir cuestiones o problemas de differentes opuestos. Cada cuestion o problema se valorará sobre un máximo de dos puntos. No se contestará una pregunta en este impreso. TIEMPO: una hora y treinta minutos

Ejercicio 1 · A · Cuestiones

1A · Cuestiones
2 puntos
Una reacción química del tipo A(g)→B(g)+C(g)\ce{A (g)} \mathrel{\ce{->}} \ce{B (g)} + \ce{C (g)} tiene a 25∘C25^\circ\text{C} una constante cinética k=5⋅1012 L⋅mol−1⋅s−1k = 5 \cdot 10^{12}\,\text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}. Conteste razonadamente a las siguientes preguntas:
a
¿Cuál es el orden de la reacción anterior?0,5 pts
b
¿Cómo se modifica el valor de la constante kk si la reacción tiene lugar a una temperatura inferior?0,5 pts
c
¿Por qué no coincide el orden de reacción con la estequiometría de la reacción?0,5 pts
d
¿Qué unidades tendría la constante cinética si la reacción fuera de orden 1?0,5 pts
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Ejercicio 1 · A · problemas

1Opción A
2 puntos
Problemas
Los combustibles de automóvil son mezclas complejas de hidrocarburos. Supongamos que la gasolina responde a la fórmula CX9HX20\ce{C9H20}, cuyo calor de combustión es ΔHc=−6160 kJ⋅mol−1\Delta H_c = -6160\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}, mientras que el gasoil responde a la fórmula CX14HX30\ce{C14H30}, cuyo calor de combustión es ΔHc=−7940 kJ⋅mol−1\Delta H_c = -7940\,\text{kJ} \cdot \text{mol}^{-1}.
Datos
  • Masas atómicas: C=12C = 12
  • H=1H = 1
  • O=16O = 16
  • Densidades: gasolina =718 g⋅L−1= 718\,\text{g} \cdot \text{L}^{-1}
  • gasoil =763 g⋅L−1= 763\,\text{g} \cdot \text{L}^{-1}
a
Formule las reacciones de combustión de ambos compuestos y calcule la energía liberada al quemar 10 L10\,\text{L} de cada uno.1 pt
b
Calcule la masa de dióxido de carbono liberada cuando se queman 10 L10\,\text{L} de cada uno.1 pt
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Ejercicio 1 · B · Cuestiones

1B · Cuestiones
2 puntos
Considerando las moléculas HX2CO\ce{H2CO} (metanal) y BrX2O\ce{Br2O} (óxido de dibromo):
Datos
  • Números atómicos: C(Z=6)C (Z = 6)
  • O(Z=8)O (Z = 8)
  • H(Z=1)H (Z = 1)
  • Br(Z=35)Br (Z = 35)
a
Represente su estructura de Lewis.0,5 pts
b
Justifique su geometría molecular.1 pt
c
Razone si cada una de estas moléculas tiene o no momento dipolar.0,5 pts
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Ejercicio 1 · B · problemas

1Opción B
2 puntos
Problemas
Se disuelven 1,68 gramos1{,}68\,\text{gramos} de hidróxido de potasio en agua hasta alcanzar un volumen de 100 mL100\,\text{mL}.
Datos
  • Masas atómicas: K=39K = 39
  • O=16O = 16
  • H=1H = 1
a
Calcule el pH de la disolución obtenida.0,5 pts
b
Calcule cuántos mL de ácido clorhídrico 0,6 M0{,}6\,\text{M} hacen falta para neutralizar 50 mL50\,\text{mL} de la disolución de hidróxido de potasio, y cuál es el pH de la disolución final.0,75 pts
c
Calcule el pH de la disolución que se obtiene al añadir 250 mL250\,\text{mL} de agua a 50 mL50\,\text{mL} de la disolución inicial de hidróxido de potasio.0,75 pts
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Ejercicio 2 · A · Cuestiones

2A · Cuestiones
2 puntos
Para una disolución acuosa de un ácido HA\ce{HA} de Ka=10−5K_a = 10^{-5}, justifique si son verdaderas o falsas las SIGUIENTES AFIRMACIONES:
a
Cuando se neutraliza con una base, el pH es diferente a 7.0,5 pts
b
Cuando se duplica la concentración de protones de la disolución, su pH se reduce a la mitad.0,5 pts
c
La constante de acidez de HA\ce{HA} es menor que la constante de basicidad de su base conjugada.0,5 pts
d
Si se diluye la disolución del ácido, su grado de disociación permanece constante.0,5 pts
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Ejercicio 2 · A · problemas

2Opción A
2 puntos
Problemas
Se parte de 150 gramos150\,\text{gramos} de ácido etanoico, y se quieren tener 176 gramos176\,\text{gramos} de etanoato de etilo por reacción con etanol.
Datos
  • Masas atómicas: C=12C = 12
  • O=16O = 16
  • H=1H = 1
a
Escribe la reacción de obtención del etanoato de etilo indicando de qué tipo es.0,5 pts
b
Sabiendo que KcK_c vale 5, calcule los gramos de alcohol que hay que utilizar.1 pt
c
Calcule las fracciones molares de cada uno de los 4 compuestos presentes en el equilibrio.0,5 pts
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Ejercicio 2 · B · Cuestiones

2B · Cuestiones
2 puntos
El dióxido de nitrógeno es un gas de color rojizo que reacciona consigo mismo (se dimeriza) para dar lugar al tetraóxido de dinitrógeno, que es un gas incoloro. Se ha comprobado que una mezcla a 0∘C0^\circ\text{C} es prácticamente incolora mientras que a 100∘C100^\circ\text{C} tiene color rojizo. Teniendo esto en cuenta:
a
Escriba la reacción que tiene lugar.0,5 pts
b
Justifique si la reacción es exotérmica o endotérmica.0,5 pts
c
¿Qué cambio de color se apreciará a 100∘C100^\circ\text{C} si se aumenta la presión del sistema?0,5 pts
d
Justifique si se modificará el color de la mezcla si, una vez alcanzado el equilibrio, se añade un catalizador.0,5 pts
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Ejercicio 2 · B · problemas

2Opción B
2 puntos
Problemas
Al mezclar sulfuro de hidrógeno con ácido nítrico se forma azufre, dióxido de nitrógeno y agua.
Datos
  • R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\,\text{atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}
  • Masas moleculares: H=1H = 1
  • N=14N = 14
  • O=16O = 16
  • S=32S = 32
a
Formule las semirreacciones de oxidación y reducción.0,5 pts
b
Formule la reacción molecular global indicando las especies oxidante y reductora.0,5 pts
c
¿Cuántos gramos de azufre se obtendrán a partir de 24 cm324\,\text{cm}^3 de ácido nítrico comercial de 65 %65\,\% en masa y densidad 1,39 g⋅cm−31{,}39\,\text{g} \cdot \text{cm}^{-3}?0,5 pts
d
Calcule el volumen de dióxido de nitrógeno que se obtiene, medido a 700 mm de Hg700\,\text{mm de Hg} y 25∘C25^\circ\text{C}.0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Para los pares redox: ClX2/ClX−\ce{Cl2/Cl-}, IX2/IX−\ce{I2/I-} y FeX3+/FeX2+\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}:
Datos
  • E0(ClX2/ClX−)=1,36 VE^0(\ce{Cl2/Cl-}) = 1{,}36\,\text{V}
  • E0(IX2/IX−)=0,53 VE^0(\ce{I2/I-}) = 0{,}53\,\text{V}
  • E0(FeX3+/FeX2+)=0,77 VE^0(\ce{Fe^{3+}/Fe^{2+}}) = 0{,}77\,\text{V}
a
Indique los agentes oxidantes y reductores en cada caso.0,5 pts
b
Justifique si se producirá una reacción redox espontánea al mezclar ClX2\ce{Cl2} con una disolución de KI\ce{KI}.0,5 pts
c
Justifique si se producirá una reacción redox espontánea al mezclar IX2\ce{I2} con una disolución que contiene FeX2+\ce{Fe^{2+}}.0,5 pts
d
Para la reacción redox espontánea de los apartados b) y c), ajuste las semirreacciones de oxidación y reducción y la reacción iónica global.0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Para el alcano 4-etil-2,6-dimetiloctano:
a
Escriba su fórmula semidesarrollada y su fórmula molecular.0,5 pts
b
Escriba y ajuste la reacción de formación estándar de dicho alcano.0,5 pts
c
Escriba y ajuste la reacción de combustión de dicho alcano.0,5 pts
d
Formule y nombre un compuesto de igual fórmula molecular pero distinta fórmula semidesarrollada.0,5 pts
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