Examen juny 2007 (2007)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 1º curso
Asignatura Termodinàmica i Cinètica química
Año del apunte 2007
Páginas 8
Fecha de subida 25/05/2014
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

Examen Final Termodinàmica i Cinètica 11 de Juny 2007 Nom ......................................................................................................Grup:...................
1. Discuteix breument si les següents afirmacions són certes o falses. (40 punts) a) En una representació P vs T d’un gas ideal la isocora de major pendent és la que correspon a un V més gran.
b) Un sistema es troba en equilibri termodinàmic quan les seves variables d’estat no varien amb el temps.
c) En una expansió isotèrmica reversible d’un gas ideal, l’energia interna es manté constant.
d) El canvi d’entalpia d’una reacció química a temperatura i pressió constant equival a la diferència d’energia interna entre productes i reactius.
e) Si un gas ideal experimenta un canvi d’estat irreversible de (T1,V1) a (T2,V2) essent V2>V1 però T2<T1, l’entropia del gas augmenta.
f) L’aigua líquida congela espontàniament a Ice VI a temperatures per sobre dels 0ºC.
g) En una dissolució ideal tots els components són miscibles en totes proporcions.
h) Una reacció química A Æ 2B es desplaçarà cap a productes si el µA > 2µB i) Si una reacció A→B té un ∆rGo = 0 vol dir que la reacció està en equilibri perquè la pressió parcial de B és la mateixa que la de A.
j) La velocitat d’una reacció química és sempre màxima a temps zero.
1- Quan un mol de gas ideal evoluciona des de l’estat A a l’estat C al llarg d’un camí ABC, com el que es mostra a la figura, el sistema realitza un treball de 1014 J . (15 punts) 1.0 A B P(atm) C isoterma 23.6 V (l) a) Quin és el volum del gas (en l) a l’estat C? b) Determina els valors de P, V, i T per a cada estat Estat A B C P(atm) V(l) T(K) c) Quin és el calor intercanviat al llarg del camí ABC.
d) Calcula ∆U, q, w, ∆H (en J) i ∆S (en J/K) per a l’etapa reversible AÆ C Dades: Cv , m = 3 5 R ; C p , m = R ; R = 0.082 atm l K-1 mol-1 = 8.314 J. K-1 mol-1 2 2 2- La concentració de SO2 d'una atmosfera urbana és 350 µg m-3 a 25°C i 1 atm.
Determina la concentració de SO2 dissolt en una gota d'aigua atmosfèrica, suposant que s'assoleix l'equilibri entre el SO2 en fase gas i el dissolt. La constant de Henry del SO2 a 25°C és 0.806 atm dm3 mol-1. (15 punts) Dades: MSO2 = 64.06 g mol-1 3.- Es considera la reacció química: SO 2 ( g ) + 1 O 2 ( g ) → ← 2 SO 3 ( g ) a) Inicialment només hi ha SO3 . A quina temperatura s’ha de posar la barreja perquè a la pressió de 1 bar el grau de dissociació de SO3 sigui 0.5? b) Per a la reacció en fase gas 2SO2 + O2 ← → 2SO3, Kp0 a 1000 K és 3.2 ? Justifiqueu la resposta tot comparant amb els resultats de l’apartat anterior.
Dades a 298.15 K: ∆ f H o ( SO 2 ) = −296.83 kJmol −1 ∆ f H o ( SO3 ) = −395.72 kJmol −1 Smo ( SO2 ) = 248.22 Jmol −1 K −1 S mo ( SO 3 ) = 256.76 Jmol −1 K −1 Smo ( O2 ) = 205.138 Jmol −1 K −1 (15 punts) 4.- La constant de velocitat de la descomposició del N2O5 (g) segons la reacció: N 2O5 ( g ) → 2 NO2 ( g ) + 1 O2 ( g ) 2 és 3.38×10-5s-1 a 298 K.
a) En un experiment cinètic mesurem la pressió del N2O5 en funció del temps a 298 K. Si inicialment la pressió del N2O5 és 88.3 kPa i l’aparell que fem servir per mesurar la pressió té una precisió de ± 10 mbar, detectarem que el N2O5 s’ha començat a descomposar després de 10 segons de posar en marxa el cronòmetre? I després de 10 minuts? b) A la taula següent s’han recollit els paràmetres d’Arrhenius de tres reaccions químiques: A (s-1) Ea (kJ mol-1) 272 Ciclopropà→Propà 1.58×1015 13 2 N 2 O5 → 4 NO2 + O2 103 3.82 × 10 10 0 CH3 + CH3 → C2 H6 2 × 10 Per duplicar la constant de velocitat de cada una d’aquestes reaccions hem d’augmentar la temperatura en els tres casos? (15 punts) ...