Ejercicio 5 - Termodinàmica · Química Selectividad Cataluña Setembre Serie 2 2023

El diòxid de nitrogen és un gas contaminant que es forma com a subproducte en els processos de combustió a altes temperatures, com en els vehicles motoritzats i les plantes elèctriques. Per això és un contaminant freqüent a les zones urbanes. El diòxid de nitrogen es pot obtenir també per l'oxidació del monòxid de dinitrogen segons la reacció:

$$\mathrm{N_2O(g)} + \frac{3}{2}\mathrm{O_2(g)} \rightleftarrows 2\mathrm{NO_2(g)} \quad \text{a } 298\text{ K}$$

Dades:

Substància · $\mathrm{N_2O(g)}$ · $\mathrm{NO_2(g)}$

Entalpia estàndard de formació a $298\text{ K}$

$\Delta H_f^\circ\text{ (kJ}\cdot\text{mol}^{-1}\text{)}$ · $81{,}6$ · $33{,}2$

Substància · $\mathrm{N_2O(g)}$ · $\mathrm{NO_2(g)}$ · $\mathrm{O_2(g)}$

Entropia molar estàndard absoluta a $298\text{ K}$

$S^\circ\text{ (J}\cdot\text{mol}^{-1}\text{K}^{-1}\text{)}$ · $220{,}1$ · $240{,}1$ · $205{,}2$

a)

Calculeu l'entalpia, la variació d'entropia i la variació d'energia de Gibbs de la reacció. Indiqueu si es tracta d'un procés espontani en aquestes condicions, i en quin interval de temperatures ho serà. Suposeu que l'entalpia i l'entropia no varien amb la temperatura. [1,25 punts]