Pregunta 1 · Química PAU Aragón Ordinaria 2025

PREGUNTA 1. (2 puntos)

Los óxidos de nitrógeno (NOx) son una familia de compuestos gaseosos formados en procesos de combustión a altas temperaturas, como en motores diésel, plantas industriales y centrales eléctricas. Los más comunes son el NO y el NO 2. En el aire, los NOx reaccionan con otros compuestos y forman smog fotoquímico, una niebla contaminante que dificulta la respiración y afecta especialmente a personas con asma o problemas pulmonares. También contribuyen a la lluvia ácida, que daña suelos, bosques, ríos y edificios. Además, los NOx ayudan a la formación de ozono en la parte baja de la atmósfera, un gas que, aunque en la capa de ozono es beneficioso, a nivel del suelo es tóxico para los seres vivos y perjudica el crecimiento de las plantas.

Los compuestos reductores, como el amoniaco o el Adblue (disolución acuosa de urea) usado en vehículos diésel, descomponen los NOx en componentes menos dañinos, como el nitrógeno y el vapor de agua, reduciendo así las emisiones ambientales.

El hidrógeno molecular (H 2) se está estudiando como agente reductor alternativo para la eliminación de NOx, ya que ofrece ventajas como que puede funcionar a temperaturas más bajas que otros métodos y, si el hidrógeno proviene de fuentes renovables, ayuda a reducir aún más la contaminación. Esto lo convierte en una alternativa prometedora para hacer que los motores y las industrias sean más limpias y respetuosas con el medio ambiente.

En una prueba utilizando este último método de eliminación de NOx, se introdujeron en un recipiente un mol de monóxido de nitrógeno y otro mol de dihidrógeno, y se calentaron hasta $750\text{ K}$, alcanzándose el siguiente equilibrio:

$$2\text{ NO (g)} + 2\text{ H}_2\text{ (g)} \rightleftharpoons \text{N}_2\text{ (g)} + 2\text{ H}_2\text{O (g)}$$

En el equilibrio, la presión total fue de $10{,}9\text{ atm}$ y el grado de disociación del $\text{NO}$ fue $0{,}7$.

a)

Calcule las presiones parciales de todos los componentes en dicho equilibrio. [1,2 puntos]

b)

Calcule los valores de $K_p$ y $K_c$ para ese equilibrio a $750\text{ K}$. Dato: $R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$. [0,8 puntos]