Problema 5 · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 2 2022

La formamida, també coneguda com a metanamida, s'utilitza en la fabricació de paper com a suavitzant per a descompondre les fibres del paper. A altes temperatures, la formamida ($\mathrm{HCONH_2}$) es descompon en amoníac i monòxid de carboni d'acord amb l'equilibri següent:$$\mathrm{HCONH_2(g) \rightleftharpoons NH_3(g) + CO(g)} \quad \Delta H^\circ > 0$$

a)

En un recipient de $10{,}0\text{ L}$ de volum, on prèviament s'ha fet el buit, hi dipositem $9{,}0\text{ g}$ de formamida i l'escalfem fins a aconseguir una temperatura de $500\text{ K}$. Una vegada assolit l'equilibri, la pressió a l'interior del reactor arriba a $1{,}56\text{ atm}$. Determineu el valor de la constant d'equilibri en concentracions ($K_c$) i la constant d'equilibri en pressions ($K_p$) a $500\text{ K}$. [1,25 punts]

b)

Raoneu com es veurien afectats el rendiment de la reacció i la constant d'equilibri en concentracions ($K_c$) si: [1,25 punts]

augmentem el volum del recipient;

augmentem el nombre de mols de $\mathrm{CO}$;

augmentem la temperatura;

afegim un catalitzador.

DADES:

Masses atòmiques relatives:

$\mathrm{C = 12{,}0}$; $\mathrm{H = 1{,}0}$; $\mathrm{O = 16{,}0}$; $\mathrm{N = 14{,}0}$.

Constant universal dels gasos ideals:

$R = 8{,}314\text{ J K}^{-1}\text{ mol}^{-1} = 0{,}082\text{ atm L K}^{-1}\text{ mol}^{-1}$.