Problema 4 · Química PAU Extremadura Ordinaria 2024

Tema: Equilibrio químico: Kc, Kp, grado de disociación y Le Châtelier · Del examen Ordinaria (2024)

Enunciado

Cuando se calientan 0,20 moles0{,}20\text{ moles} de COCl2\mathrm{COCl}_2 a 300∘C300^\circ\mathrm{C} en un reactor de 5,0 L5{,}0\text{ L}, tiene lugar la siguiente reacción:COCl2 (g)⇌Cl2 (g)+CO (g)(ΔH=29,4 kJ⋅mol−1)\mathrm{COCl}_2\,(g) \rightleftharpoons \mathrm{Cl}_2\,(g) + \mathrm{CO}\,(g) \quad (\Delta H = 29{,}4\text{ kJ}\cdot\mathrm{mol}^{-1})alcanzándose en el equilibrio una presión total de 2,6 atm2{,}6\text{ atm}.

Datos: R=0,082 atm⋅L⋅mol−1⋅K−1R = 0{,}082\text{ atm}\cdot\mathrm{L}\cdot\mathrm{mol}^{-1}\cdot\mathrm{K}^{-1}.

a)

Hallar las concentraciones de cada especie en el equilibrio.

b)

Calcular KcK_c y KpK_p.

c)

Justificar lo que le sucederá en el equilibrio al aumentar la temperatura.

Enunciado: Problema 4 · Química PAU Extremadura Ordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) [COCl₂] en el equilibrio:

Solución: 2,45⋅10−2 M2{,}45\cdot 10^{-2}\text{ M}

a) [Cl₂] en el equilibrio:

Solución: 1,53⋅10−2 M1{,}53\cdot 10^{-2}\text{ M}

a) [CO] en el equilibrio:

Solución: 1,53⋅10−2 M1{,}53\cdot 10^{-2}\text{ M}

b) Calcular Kc:

Solución: 9,55⋅10−39{,}55\cdot 10^{-3}

b) Calcular Kp:

Solución: 2,03⋅10−32{,}03\cdot 10^{-3} (o 0,4490{,}449 según la relación Kp=Kc(RT)ΔnK_p = K_c(RT)^{\Delta n})

c) Justificar lo que le sucederá en el equilibrio al aumentar la temperatura:

Solución: Se desplaza de reactivos a productos (hacia la derecha)

Justificación:

Solución: Cualquier justificación cualitativa válida basada en el principio de Le Chatelier (reacción endotérmica).

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