Examen juny 2008 (2008)

Examen Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 1º curso
Asignatura Termodinàmica i Cinètica química
Año del apunte 2008
Páginas 9
Fecha de subida 25/05/2014
Descargas 4

Vista previa del texto

Nom i cognoms:  16 de juny de 2008 Examen de Termodinàmica i Cinètica Química Ciències Ambientals Primera Part (40 punts) I.
Qüestionari (15 punts) Indiqueu amb una creu les respostes correctes a les següents preguntes i justifiqueu breument cada resposta. Les preguntes correctes puntuen 3 punts, les incorrectes -1,5 punts i les no contestades 0 punts.
1) Quina afirmació de les següents és certa: a) Un gas no es pot liquar per damunt de la temperatura crítica b) Un gas sempre es pot liquar o solidificar disminuint suficientment la temperatura c) Cap de les dues afirmacions anteriors és correcta 2) Dos gasos A i B estan tancats en sengles recipients del mateix volum i a la mateixa temperatura, contenint ambdós el mateix nombre de mols. La massa molecular d’A és major que la de B, aleshores: a) La pressió que exerceix A (P ) és la mateixa que la que exerceix B (P ), però la A densitat d’A (d ) és més gran que la de B (d ) A b) P =P i d =d A B A B A B A B c) P >P i d >d B B Nom i cognoms:  16 de juny de 2008 3) El treball (w) associat a un procés cíclic: a) És zero.
b) És independent del camí.
c) És igual a la calor canviada de signe.
4) Quina relació hi ha entre ∆H i ∆U per a la reacció CH a) ∆H = ∆U b) ∆H = ∆U - 2RT c) ∆H = ∆U + 2RT 5) La reacció C H 2 4(g) CH 2 2(g) +H 2(g) 4(g) + 2O 2(g) CO 2(g) + 2H O ? 2 (l) és endotèrmica i espontània a una determinada temperatura. Què cal fer amb la temperatura per tal de que la reacció deixi de ser espontània? a) Augmentar la temperatura b) Disminuir la temperatura c) No es pot modificar l’espontaneïtat d’una reacció química només modificant la temperatura Nom i cognoms:  II.
16 de juny de 2008 Problema (10 punts) 3 Un recipient de 200 cm conté oxigen a una pressió de 200 mm de Hg i un altre conté 300 ml de nitrogen a 100 mm de Hg de pressió. Si els connectem i mantenim la temperatura constant, quina serà la pressió parcial de cadascun dels gasos en la mescla i quina la pressió total? Nom i cognoms:  III.
16 de juny de 2008 Problema (15 punts) El punt d’ebullició de l’alcohol etílic és de 78,4ºC. A aquesta temperatura, la densitat de l’alcohol líquid és de 0,74 g/ml, la del vapor és 0,00165 g/ml, i el calor latent de vaporització és de 204 cal/g. Si es vaporitza un mol d’alcohol etílic 78,4ºC, a) b) Calculeu q, w, ∆U, ∆H, ∆S i ∆G Discutiu l’espontaneïtat del procés.
Nom i cognoms:  16 de juny de 2008 Segona Part (60 punts) I.
Qüestionari (15 punts)   Indiqueu amb una creu les respostes correctes a les següents preguntes i justifiqueu breument cada resposta. Les preguntes correctes puntuen 2,5 punts, les incorrectes -1 punt i les no contestades 0 punts.
1. L’addició a T i P constants d’un solut no volàtil a una dissolució de dissolvent A : a. Sempre disminueix µA b. Sempre augmenta µA c. No modifica el potencial químic perquè el solut no és volàtil 2. Per una reacció d'ordre 2, les unitats de la constant de velocitat són a. mol-1.l.s-1 b. mol.l-1.s-1 c. mol-2.l-2.s-1 3. L'entalpia de mescla de dos compostos en una dissolució ideal és: a. Positiva b. Negativa c. Nul·la Nom i cognoms:  16 de juny de 2008 4. Si la constant de Henry d’un gas en un líquid augmenta amb la temperatura, la solubilitat del gas: a. També augmenta en augmentar la temperatura b. Disminueix en augmentar la temperatura c. No queda afectada en variar la temperatura 5. Per a la reacció d’equilibri N O 2 4(g) ↔ 2NO 0 2(g) ∆H =-11 kJ. Quina de les següents variables afectarà el valor de la constant d’equilibri Kp: a. Un canvi de temperatura b. Un canvi de pressió c. Ambdues variacions afectaran la constant d’equilibri 6. En doblar el volum total del recipient on es produeix la reacció N O 2 4(g) ↔ 2NO : 2(g) a. La constant d’equilibri K augmenta i la reacció es desplaça cap a la dreta p b. La constant d’equilibri K no varia però la reacció es desplaça cap a la dreta p c. La constant d’equilibri K no varia i, per tant, la reacció no es desplaça p Nom i cognoms:  II.
16 de juny de 2008 Problema (15 punts)  A 3.000 m d’altitud la pressió atmosfèrica és 0,950 atm.
a) A quina temperatura bull l’aigua a aquesta altitud? b) Determineu quina molalitat ha de tenir una dissolució de NaCl en aigua perquè a 3000 metres d’altitud bulli a la mateixa temperatura que l’aigua pura al nivell del mar (on la pressió atmosfèrica és d’1,00 atm) Dades: L’entalpia estàndard d’ebullició de l’aigua és de 44,7 kJ mol-1.
R=8,314 J K-1 mol-1.
7 Nom i cognoms:  III.
16 de juny de 2008 Problema (15 punts)  Per a la reacció de descomposició de la calcita:: 1) Utilitzant les dades que trobareu més avall, calculeu la variació d’energia de Gibbs estàndard de la reacció i la constant d’equilibri a 25º.
2) Utilitzant les aproximacions usuals, calculeu la pressió de diòxid de carboni a l’equilibri en bar i en torr.
3) A 1073 K, la constant d’equilibri de la mateixa reacció és de 0,244. Calculeu l’entalpia estàndard de reacció.
4) Si afegim 5,0 grams de calcita a un recipient de 4000 cm3 a 1073 K, calculeu les quantitats de cada espècie que hi haurà a l’equilibri. Si aleshores afegim 0,5 grams més de calcita, què passarà? Dades: MCa= 40.08 g.mol-1, MC= 12,01 g.mol-1, MO=16,00 g.mol-1 8 Nom i cognoms:  IV.
16 de juny de 2008 Problema (15 punts)  Sigui la reacció A P, on la concentració inicial de A és de 0,10 mol/l.
La concentració de producte se segueix en funció del temps, obtenint-se els valors següents: t/s 230 465 720 1040 1440 1920 2370 [P]mol/l 0,015 0,026 0,035 0,044 0,052 0,059 0,064 1) Escriviu les equacions de velocitat d’ordre 1 o 2 respecte al reactiu i deduïu les corresponents equacions integrades.
2) Utilitzant les dades de la taula, determineu si la reacció és de primer o de segon ordre.
3) Calculeu la constant de velocitat de la reacció i el temps de vida mitjana 9 ...