Ejercicio 6 a) - Termodinàmica · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 2 2021

Tema: Termodinàmica · Del examen Juny Serie 2 (2021)

Enunciado

El pentaòxid de dinitrogen és un compost altament reactiu que pot donar lloc a diferents reaccions de descomposició en fase gasosa, com per exemple:

2 N2O5(g)→4 NO2(g)+O2(g)ΔH∘ (a 298 K)>02\ \mathrm{N_2O_5(g)} \rightarrow 4\ \mathrm{NO_2(g)} + \mathrm{O_2(g)} \quad \Delta H^\circ\ (\text{a } 298\text{ K}) > 0

a)

Raoneu, qualitativament, si la variació d'entropia estàndard (ΔS∘\Delta S^\circ) de la reacció anterior, a 298 K298\text{ K}, és positiva o negativa. Calculeu-ne el valor a partir de les dades de la taula termodinàmica següent:

Substància

O2(g)\mathrm{O_2(g)}

NO2(g)\mathrm{NO_2(g)}

N2O5(g)\mathrm{N_2O_5(g)}

Entropia estàndard absoluta (S∘S^\circ) (J⋅K−1⋅mol−1\mathrm{J\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1}})

205,0205{,}0

240,1240{,}1

355,7355{,}7

Digueu si la reacció de descomposició del N2O5\mathrm{N_2O_5} en NO2\mathrm{NO_2} i O2\mathrm{O_2} és espontània a temperatures altes o baixes, i justifiqueu, qualitativament, la resposta. Suposeu que els valors d'entalpia i d'entropia estàndard no varien amb la temperatura.

[1,25 punts]

Enunciado: Ejercicio 6 a) - Termodinàmica · Química Selectividad Cataluña Juny Serie 2 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Raonament qualitatiu del signe de ΔS°:

Solución: Com que es passa de 2 mols de gas en els reactius a 5 mols de gas en els productes (4 de NO₂ i 1 de O₂), augmenta el desordre microscòpic del sistema i per tant l'entropia augmenta (ΔS° > 0).

Signe de ΔS° (positiva o negativa):

Solución: positiva

Càlcul del valor de ΔS° de la reacció:

Solución: 454,0454{,}0 J/K / 454454 J/K

Digueu si la reacció de descomposició del N2O5 en NO2 i O2 és espontània a temperatures altes o baixes:

Solución: temperatures altes

Justificació qualitativa de l'espontaneïtat:

Solución: Com que ΔH° > 0 i ΔS° > 0, el terme -TΔS° és negatiu. A temperatures altes el terme entアクセòpic TΔS° supera en valor absolut a ΔH°, de manera que ΔG° < 0 i la reacció esdevé espontània.

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Ejercicio 2 a) - Termodinàmica · Juny Serie 2 2021 · Problema 7 · Juny Serie 5 2021 ›

Más ejercicios de Termodinàmica

Exámenes oficiales en PDF y soluciones: examenselectivitat.cat