Problema 3 · Química PAU Murcia Ordinaria 2021
Tema: Cinética química: ecuación de velocidad, mecanismos y perfiles de reacción · Del examen Ordinaria (2021)
Enunciado
3. El siguiente diagrama entálpico corresponde a la reacción :
a)
Indique si las flechas corresponden a ( de la reacción directa), (reacción inversa) o . [0,3 p]
Flecha izquierda (entre reactivos 2A y productos B+C):
Flecha central (desde reactivos 2A hasta el máximo):
Flecha derecha (desde productos B+C hasta el máximo):
b)
Fijándose en los valores de , calcule (con su signo correspondiente) , y . [0,4 p]
Ead:
Eai:
ΔH:
c)
¿Cuál será la energía del estado de transición (complejo activado)? [0,25 p]
d)
Escriba la expresión general de en función de y , y compruebe que se cumple. [0,3 p]
e)
Explique si la reacción directa es endotérmica o exotérmica. [0,25 p]
Exotérmica
Endotérmica
f)
Explique si la adición de un catalizador afectaría a la velocidad de la reacción y a . [0,5 p]
Solución
Según los criterios oficiales de corrección
a) Flecha izquierda (entre reactivos 2A y productos B+C)
Solución: ΔH
a) Flecha central (desde reactivos 2A hasta el máximo)
Solución: Ead
a) Flecha derecha (desde productos B+C hasta el máximo)
Solución: Eai
b) Valor de Ead
Solución: 10 kJ·mol⁻¹
b) Valor de Eai
Solución: 15 kJ·mol⁻¹
b) Valor de ΔH(reacción directa)
Solución: -5 kJ·mol⁻¹
c) ¿Cuál será la energía del estado de transición (complejo activado)?
Solución: 20 kJ·mol⁻¹
d) Expresión general de ΔH en función de Ead y Eai
Solución: ΔH = Ead - Eai
d) Comprobación numérica
Solución: 10 - 15 = -5 kJ·mol⁻¹
e) Tipo de reacción (exotérmica o endotérmica)
Solución: Exotérmica
e) Explicación de si la reacción es exotérmica o endotérmica
Solución: Es exotérmica porque ΔH es negativo (la energía de los productos es menor que la de los reactivos).
f) Explique si la adición de un catalizador afectaría a la velocidad de la reacción y a ΔH. (0,5 p)
Solución: Afectaría a la velocidad de reacción aumentándola, pero no a ΔH, porque el catalizador reduce la energía de activación (parámetro cinético) sin modificar los estados inicial y final (parámetro termodinámico).
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