Examen setembre 2009 (2009)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 1º curso
Asignatura Termodinàmica i Cinètica química
Año del apunte 2009
Páginas 6
Fecha de subida 25/05/2014
Descargas 1

Vista previa del texto

Nom i cognoms:  8 de setembre de 2008 Examen de Termodinàmica y Cinètica Química Ciències Ambientals I.
Qüestionari (15 punts)   Indiqueu amb una creu les respostes correctes a les següents preguntes i justifiqueu breument en un full a part cada resposta. Les preguntes correctes puntuen 2 punts, les incorrectes -1 punt i les no contestades 0 punts.
1. La densitat i el volum molar: a) Els dos són magnituds intensives b) La densitat és intensiva, però el volum molar no c) El volum molar és una magnitud extensiva, però la densitat no 2. Dues quantitats idèntiques del mateix gas a les mateixes condicions de pressió i temperatura A i B s’escalfen a pressió constant fins doblar el volum total però en el cas A el procés és reversible mentre que en el B és irreversible. En quin cas la variació d’entropia del gas és més gran? a) En el cas A b) En el cas B c) En ambdós casos és la mateixa 3. Per a l’escalfament d’un mol de gas ideal de T a T en un sistema tancat a P constant, el canvi 1 2 d’energia interna és C (T -T ), suposant que C no depèn de la temperatura.
v 2 1 V a) és cert, sempre i quan el procés sigui reversible b) no és cert. Com el procés és a P constant, ∆U=C (T -T ) P c) és cert sempre 2 1 4. Un mol d’un gas ideal dobla el seu volum mitjançant un procés isotèrmic. Un altre mol del mateix gas en les mateixes condicions dobla el seu volum mitjançant un procés adiabàtic i reversible. En quin dels dos casos serà més gran la pressió final? a) En el procés isotèrmic.
b) En el procés adiabàtic c) En ambdós casos s’assolirà la mateixa pressió final 5. Quina de les afirmacions següents és correcta: a) com més gran la constant cinètica, més lenta la reacció b) l'ordre total d'una equació cinètica no té perquè ser un nombre sencer c) la determinació de l'equació de velocitat d’una reacció permet determinar totalment el seu mecanisme 1 Nom i cognoms:  8 de setembre de 2008 6. Per una reacció d'ordre 3, les unitats de la constant de velocitat són: a) s-1 b) mol-1.l.s-1 c) mol-2.l2.s-1 7. Sigui un sistema tancat en el que hi ha PbCO sòlid, PbO sòlid i CO gas, els quals estan en equilibri d’acord amb la reacció: PbCO 3(s) 3 + calor PbO + CO (s) afirmacions és incorrecta: a) La constant d’equilibri només depèn de la pressió del gas b) L’equilibri es desplaça cap a l’esquerra en afegir CO 2 , quina de les següents 2(g) 2 c) L’equilibri es desplaça cap a l’esquerra en augmentar la temperatura 8. Es disposa d’una dissolució ideal d’un determinat solut B. En doblar la concentració (fracció molar) de B. el potencial químic de B: a) No varia b) Es dobla c) Augmenta el valor de RTln2 9. Per a una reacció química endotèrmica amb una constant d’equilibri K : a) En augmentar la temperatura K també augmenta p p b) En augmentar la temperatura K disminueix p c) En augmentar la temperatura K no varia p 10. Per a la reacció química següent A(g) + 2B(s) a) Un desplaçament cap a reactius b) Un desplaçament cap a productes c) La reacció no es veu afectada 2 2C(g), un augment de la pressió provoca: Nom i cognoms:  II.
8 de setembre de 2008 Problema (20 punts)  Dos mols d’un gas ideal a 250 K de temperatura es comprimeixen reversiblement i adiabàticament fins arribar a una temperatura de 300 K.
Calculeu q, w, ∆U, ∆H i ∆S.
Dada: Cv,m= 27.5 J K-1 mol-1 3 Nom i cognoms:  III.
8 de setembre de 2008 Problema (20 punts)  A 110ºC, les pressions de vapor del clorbenzè (C6H5Cl) i del brombenzè (C6H5Br) són, respectivament, 400 mm Hg i 200 mm Hg. Calculeu la pressió de vapor a aquesta temperatura d’una dissolució d’ambdós compostos que conté un 30% en pes de clorbenzè. Suposeu comportament ideal.
Dades: H = 1 C = 12 N =14 O = 16 Cl = 35,5 Br = 80 4 Nom i cognoms:  IV.
8 de setembre de 2008 Problema (20 punts)  En un reactor rígid (volum constant) es va barrejar N2(g) a la pressió de 0.1 bar amb O2(g) a la pressió de 0.2 bar, i es va deixar que els dos gasos reaccionessin fins a arribar a l’equilibri. La reacció que té lloc és: N2 + O2 → 2NO a) Si Kp = 3.4×10-11 a 800 K, quina serà la pressió parcial del NO(g) quan s’arribi a l’equilibri a aquesta temperatura? b) Quin serà el valor de la constant d’equilibri a 3000 K? c) Discutiu si els resultats obtinguts estan d’acord amb el principi de Le Chatelier.
Dades: 0 ∆ f H 298 ( NO) = 90.4 kJ ⋅ mol −1 0 S 298 ( NO) = 211 J ⋅ mol −1 ⋅ K −1 0 S 298 (O2 ) = 205 J ⋅ mol −1 ⋅ K −1 0 S 298 ( N 2 ) = 191..6 J ⋅ mol −1 ⋅ K −1 5 Nom i cognoms:  V.
8 de setembre de 2008 Problema (20 punts)  La descomposició de l’òxid nítric té lloc, a altes temperatures, segons la reacció homogènia de segon ordre: 2NO (g) Æ N2 (g) + O2 (g) Els valors de la constant de velocitat a 1423 K i 1681 K són, respectivament, 25,09 i 1091,2 l mols-1 s-1. Calculeu: a) l’energia d’activació i el factor de freqüència.
b) la constant de velocitat a 1550 K.
c) el temps de vida mitjana a aquesta temperatura si la pressió inicial de l’òxid nítric és de 2 atm.
Dades: R = 0.082 atm l/K mol = 1,987 cal/K mol = 8,314 J/K mol 6 ...