Problema 3 · Química PAU Extremadura Ordinaria 2024

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

Enunciado

3) Sea la reacción NO (g)+O3 (g)→NO2 (g)+O2 (g)\text{NO}\,\text{(g)} + \text{O}_3\,\text{(g)} \rightarrow \text{NO}_2\,\text{(g)} + \text{O}_2\,\text{(g)}. La velocidad de esta reacción que se ha obtenido en tres experimentos en los que se ha variado la concentración de los reactivos se recoge en la tabla.

Experimento

[NO]0 (mol/L)[\text{NO}]_0\ \text{(mol/L)}

[O3]0 (mol/L)[\text{O}_3]_0\ \text{(mol/L)}

Velocidad inicial (mol⋅L−1⋅s−1)(\text{mol}\cdot\text{L}^{-1}\cdot\text{s}^{-1})

1

1,0⋅10−61{,}0\cdot 10^{-6}

3,0⋅10−63{,}0\cdot 10^{-6}

6,60⋅10−56{,}60\cdot 10^{-5}

2

1,0⋅10−61{,}0\cdot 10^{-6}

9,0⋅10−69{,}0\cdot 10^{-6}

1,98⋅10−41{,}98\cdot 10^{-4}

3

3,0⋅10−63{,}0\cdot 10^{-6}

9,0⋅10−69{,}0\cdot 10^{-6}

5,94⋅10−45{,}94\cdot 10^{-4}

a)

Determinar los órdenes parciales y el orden total de la reacción. [0,50 puntos]

b)

Escribir la ecuación de velocidad. [0,50 puntos]

c)

Calcular el valor de la constante de velocidad y sus unidades. [0,50 puntos]

d)

Indicar cómo afecta la presencia de un catalizador. Razonar la respuesta. [0,50 puntos]

Enunciado: Problema 3 · Química PAU Extremadura Ordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Orden parcial respecto a NO (α)

Solución: 1

a) Orden parcial respecto a O3 (β)

Solución: 1

a) Orden total de la reacción

Solución: 2

b) Escribir la ecuación de velocidad.

Solución: v=k [NO] [O3]v = k\,[\text{NO}]\,[\text{O}_3]

c) Valor de la constante de velocidad

Solución: 2,2⋅1072{,}2\cdot 10^7

c) Unidades de la constante de velocidad

Solución: L⋅mol−1⋅s−1\text{L}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{s}^{-1}

d) Indicar cómo afecta la presencia de un catalizador. Razonar la respuesta.

Solución: Aumenta la velocidad de reacción porque disminuye la energía de activación al proporcionar un mecanismo alternativo.

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