Pregunta 3A · Química PAU Canarias Junio 2025

La fabricación industrial de ácido nítrico requiere una oxidación catalítica previa del amoniaco:

$$4\ \mathrm{NH_3(g)} + 5\ \mathrm{O_2(g)} \rightleftharpoons 4\ \mathrm{NO(g)} + 6\ \mathrm{H_2O(g)}$$

Datos:

· $\mathrm{NH_3(g)}$ · $\mathrm{O_2(g)}$ · $\mathrm{NO(g)}$ · $\mathrm{H_2O(g)}$

$\Delta H_\mathrm{f}^0\ \mathrm{(kJ/mol)}$ · $-46{,}11$ · $0$ · $90{,}25$ · $-241{,}82$

$S^0\ \mathrm{(J/mol\cdot K)}$ · $192{,}45$ · $205{,}14$ · $210{,}76$ · $188{,}83$

Con el fin de estudiar el equilibrio de descomposición del tetraóxido de dinitrógeno, introducimos 0,5 moles de este gas en un recipiente de 750 mL, y cuando se alcanza el equilibrio:

$$\mathrm{N_2O_4(g) \rightleftharpoons 2\,NO_2(g)}$$

la constante de presiones $K_p$ tiene un valor de 3,66 a 25°C.

a)

¿Cuál será el valor de la constante de concentraciones ($K_c$) a esa temperatura?

b)

Si la presión de la mezcla gaseosa en el equilibrio es de 21,0 atm. ¿Cuántos moles de cada uno de los dos compuestos estarán presentes en el equilibrio?

c)

Justifique el efecto que tendría sobre el equilibrio un aumento de la presión.