Examen de Química PAU Castilla-La Mancha 2021 · Ordinaria

Pregunta 1 (3,0 puntos) En un recipiente de 2 L se introducen 0,40 moles de $\text{COCl}_2$ y se calienta a 900 K, con lo que se establece el equilibrio:$$\text{COCl}_2(g) \rightleftarrows \text{CO}(g) + \text{Cl}_2(g)$$Sabiendo que en ese momento la concentración de $\text{Cl}_2$ es $0{,}094\text{ mol/L}$:

Datos: $R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$

a)

Calcule el valor del grado de disociación del $\text{COCl}_2$. [1,0 p]

b)

Calcule el valor de $K_c$ y $K_p$. [1,0 p]

c)

Explique cómo afectaría a la concentración de $\text{COCl}_2$ en la mezcla gaseosa en equilibrio la adición de 0,2 moles de $\text{Cl}_2$ manteniendo constante la temperatura. (No se requiere cálculo numérico) [1,0 p]

Pregunta 2 (3,0 puntos) Disponemos de dos disoluciones, una de $\text{HNO}_3$ 0,5 M y otra de $\text{NaOH}$ 0,4 M.

En todos los casos suponer volúmenes aditivos.

a)

Calcule el pH de cada una de ellas. [1,0 p]

b)

¿Qué pH tendrá la mezcla de 100 mL de cada una de las disoluciones? [1,0 p]

c)

Calcule el volumen de la disolución de $\text{NaOH}$ 0,4 M que hay que añadir a 100 mL de $\text{HNO}_3$ 0,5 M para neutralizarla. [1,0 p]

Pregunta 3 (3,0 puntos) Para el siguiente proceso redox:$$\text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{KI} \rightarrow \text{MnSO}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{I}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4$$

a)

Escriba las semirreacciones de oxidación y reducción. Señale claramente cuál es el oxidante y el reductor. [1,0 p]

b)

Ajuste las ecuaciones iónica y molecular. [1,0 p]

c)

Calcule los gramos de $\text{KMnO}_4$ necesarios para obtener 30 g de $\text{I}_2$ si el rendimiento de la reacción es del 60%. [1,0 p]

Datos: Masas atómicas: $\text{K} = 39{,}1$; $\text{Mn} = 54{,}9$; $\text{O} = 16$; $\text{I} = 126{,}9$

Pregunta 4 (3,0 puntos) Sabiendo que los potenciales de reducción del cobre y de la plata en condiciones estándar son $E^\circ(\text{Cu}^+/\text{Cu}) = +0{,}52\text{ V}$ y $E^\circ(\text{Ag}^+/\text{Ag}) = +0{,}8\text{ V}$:

a)

Indique razonadamente cuál sería el ánodo y cuál el cátodo. Calcule el potencial estándar de la pila que podría formarse con ellos. [1,0 p]

b)

Escriba las reacciones que tendrían lugar en el ánodo y en el cátodo, así como la reacción global de la pila. [1,0 p]

c)

Escriba la notación de la pila. [1,0 p]

Pregunta 5 (2,0 puntos) Se preparó una disolución que contenía 2,48 g de amoniaco ($\text{NH}_3$) en un volumen de 1 L de agua.

Datos: $K_b = 1{,}81\cdot 10^{-5}$; Masas atómicas: $\text{N} = 14{,}00$; $\text{H} = 1{,}0$

a)

(0,5 p) Escriba la ecuación de hidrólisis del amoniaco

b)

(1,0 p) Calcule el grado de disociación del amoniaco

c)

(0,5 p) Calcule el pH de la disolución resultante

Pregunta 6 (2,0 puntos)

a)

(1,0 p) Escriba las estructuras de Lewis y describa la geometría de las siguientes moléculas usando la teoría de repulsión de pares de electrones: BF 3, SF 6 y PCl 5

b)

(1,0 p) Describa usando la teoría de hibridación la estructura de la molécula de etino.

Pregunta 7 (1,0 punto)

La solubilidad del $\text{Ag}_2\text{CrO}_4$ en agua a $25\text{ }^\circ\text{C}$ es $10^{-4}\text{ mol}\cdot\text{L}^{-1}$, calcule el producto de solubilidad de esta sal.

Pregunta 8 (1,0 punto)

Señale cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánticos no son correctas e indique la razón:

a) $(3, 2, 0, +1/2)$; b) $(1, 1, 0, -1/2)$; c) $(2, 0, 1, +1/2)$; d) $(2, 1, -1, 0)$; e) $(4, 2, -1, -1/2)$

a)

$(3, 2, 0, +1/2)$

b)

$(1, 1, 0, -1/2)$

c)

$(2, 0, 1, +1/2)$

d)

$(2, 1, -1, 0)$

e)

$(4, 2, -1, -1/2)$

Pregunta 9 (1,0 punto)

La ecuación de velocidad de la reacción entre el monóxido de nitrógeno y el dihidrógeno es $v = k[\mathrm{NO}]^2[\mathrm{H}_2]$. Indique cómo variará la velocidad de la reacción si se duplica la concentración de monóxido de nitrógeno.

Pregunta 10 (1,0 punto)

a)

[0,5 p] Escriba las fórmulas semidesarrolladas de las siguientes moléculas:

b)

[0,5 p] Justifique qué molécula o moléculas presentan isomería óptica: