Problema 4 · Química PAU Aragón Ordinaria 2024

Tema: Cinética química: ecuación de velocidad y factores · Del examen Ordinaria (2024)

Enunciado

4. (2 puntos) La velocidad de la reacción 2A (g)+B (g)→C (g)2\text{A (g)} + \text{B (g)} \rightarrow \text{C (g)} se ha estudiado a 300 K300\text{ K} de temperatura. Los experimentos realizados se muestran en la siguiente tabla:

Experimento · [A]0 (mol⋅L−1)[\text{A}]_0\ (\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}) · [B]0 (mol⋅L−1)[\text{B}]_0\ (\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}) · v0 (mol⋅L−1⋅s−1)v_0\ (\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1})

1 · 0,25 · 0,25 · 0,015

2 · 0,25 · 0,50 · 0,030

3 · 0,50 · 0,50 · 0,120

a)

Deduzca los órdenes parciales de los reactivos y el orden total de la reacción. Escriba también la expresión de la ecuación de velocidad. (1 punto)

b)

Calcule la constante de velocidad, kk, y especifique sus unidades. (0,5 puntos)

c)

Indique, de forma razonada, si sería posible aumentar la velocidad de reacción en el experimento 1 sin modificar la concentración de los reactivos ni aumentar la temperatura. (0,5 puntos)

Enunciado: Problema 4 · Química PAU Aragón Ordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Orden parcial de A (alpha):

Solución: 2

Orden parcial de B (beta):

Solución: 1

Orden total de la reacción:

Solución: 3

Expresión de la ecuación de velocidad:

Solución: v=k[A]2[B]v = k[\text{A}]^2[\text{B}]

b) Calcule la constante de velocidad, k, y especifique sus unidades.

Solución: 0,960{,}96 L²·mol⁻²·s⁻¹

c) Indique, de forma razonada, si sería posible aumentar la velocidad de reacción en el experimento 1 sin modificar la concentración de los reactivos ni aumentar la temperatura.

Solución: La velocidad de reacción se podría aumentar añadiendo un catalizador (positivo), ya que haría que la reacción transcurriese por un camino distinto donde la energía de activación fuera más baja y, por lo tanto, la reacción más rápida.

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