Exercici 2 · Química UB Setembre 2014

Exercici 2 (2 punts). Termodinàmica i equilibri de la descomposició de l'amoníac

La reacció de descomposició de l'amoníac en fase gasosa produeix nitrogen gas i hidrogen gas.

Dades:

$\Delta H_f^\circ(\mathrm{NH_3}(g)) = -46{,}4\ \mathrm{kJ/mol}$

$S^\circ(\mathrm{NH_3}(g)) = +192{,}7\ \mathrm{J/(K\cdot mol)}$

$S^\circ(\mathrm{N_2}(g)) = +191{,}5\ \mathrm{J/(K\cdot mol)}$

$S^\circ(\mathrm{H_2}(g)) = +130{,}6\ \mathrm{J/(K\cdot mol)}$

Suposeu que $\Delta H^\circ$ i $\Delta S^\circ$ romanen constants amb la temperatura.

a)

Escriviu i ajusteu l'equació química corresponent:

b)

Calculeu $\Delta H^\circ$, $\Delta S^\circ$ i $\Delta G^\circ$ a 298 K per a la reacció donada. Indiqueu si el procés és espontani o no a aquesta temperatura en condicions estàndard:

Sí

No

c)

En el cas que no sigui espontània, deduïu el valor de la temperatura a partir de la qual la reacció esdevindrà espontània:

d)

Calculeu la constant d'equilibri de la reacció a 900 °C: