Exercici 1 · Química Selectividad Cataluña Setembre Serie 3 2025

Exercici 1

Una font important de contaminació atmosfèrica causada pel trànsit a les ciutats és la formació d'òxids de nitrogen. El monòxid de nitrogen s'origina per la combustió del nitrogen de l'aire a elevades temperatures en els motors dels vehicles. Es produeix mitjançant la reacció següent:

$$\mathrm{N_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2\,NO(g)}$$

La constant d'equilibri en concentracions ($K_c$) d'aquesta reacció és $1,0 \times 10^{-30}$ a $298\text{ K}$, però a una temperatura de $1100\text{ K}$ és $1,0 \times 10^{-5}$.

a)

Si aquesta reacció es duu a terme dins un recipient tancat que té un volum fix de $500\text{ cm}^3$, a $1100\text{ K}$, i en el qual s'han introduït $0,5\text{ mol}$ de nitrogen i $0,5\text{ mol}$ d'oxigen, quines seran les concentracions dels tres gasos una vegada assolit l'equilibri? [1,25 punts]

b)

Justifiqueu si la reacció és endotèrmica o exotèrmica i raoneu si el rendiment de la reacció és més gran a temperatures altes o baixes. Raoneu com afecta a l'equilibri i al rendiment de la reacció un augment de la pressió a temperatura constant dins el recipient. Calculeu la constant d'equilibri $K_p$ a $1100\text{ K}$. [1,25 punts]

DADES:

Constant universal dels gasos ideals: $R = 0,082\text{ atm}\cdot\text{L}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$.