TEMA - 6 1.- (Sol: k = 3.5 10-2 mol-1Ls-1 ;; v = 3.15 10-3 mol L-1 s-1) 2.- (Sol: k = 3.73 10-2 mol-1Ls-1 ;; v = 9.3 10-3 mol L-1 s-1) 3.- En la reacció: N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) en un determinat moment, l’hidrogen està reaccionant a la velocitat de 0,090 mol·L-1·s-1. Es pregunta: a) La velocitat a la qual està reaccionant el nitrogen. b) La velocitat amb la qual s’està formant l’amoníac en aquest mateix moment. c) De quines de les següents magnituds depèn la constant de velocitat d’una reacció, justificant la resposta: i) de les concentracions dels reactius; ii) de les concentracions dels productes i iii) de la temperatura. 4.- El peróxido de hidrógeno, H2O2, es una especie termodinámicamente inestable, por lo que en disolución acuosa (agua oxigenada) se descompone para dar oxígeno, O2(g) y agua, H2O(l). La reacción es acelerada por el ión yoduro, I-. La cinética de descomposición de H2O2 en presencia de I- indica que es de primer orden tanto respecto del H2O2 como del I-. Discuta razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) La velocidad de la reacción no se ve afectada por un aumento o una disminución en la concentración de H2O2. b) La velocidad de la reacción aumenta a medida que se hace mayor la temperatura a la cual se lleva a cabo. c) La velocidad de la reacción aumenta más al doblar la concentración del ión ioduro, I-, que al doblar la concentración de H2O2. 1 5.- Para la reacción: A + 2 B → productos, se obtuvieron los datos siguientes: Experimento [A]0 (mol/L) [B]0 (mol/L) Velocidad inicial (mol/L s) 1 0,6 0,25 18 2 0,2 0,25 2 3 0,6 0,05 3,6 4 0,15 0,125 ? a) Calcula los órdenes parciales de la reacción. b) Escribe la ecuación de velocidad. c) Calcula la constante cinética. d) Calcula la velocidad inicial de la reacción en el experimento 4. 6.- a) La entalpía de una reacción es -30 kJ/mol; la energía de activación es 90 kJ/mol. Dibuja un perfil del avance de la reacción. Calcula la energía de activación de la reacción inversa. b) ¿Puede un catalizador modificar la entalpía de una reacción? 7.- a) Escriba las expresiones de velocidad para las siguientes reacciones químicas referidas tanto a la desaparición de reactivos como a la formación de productos: a1) 3 O2 (g) → 2 O3 (g) a2) 4 NO2 (g) + O2 (g) → 2 N2O5 (g) b) En la reacción: 4 NO2 (g) + O2 (g) → 2 N2O5 (g), el oxígeno molecular en un determinado momento se está consumiendo con una velocidad de 0,024 M/s. b1) ¿Con qué velocidad se está formando en ese instante el producto N2O5? b2) ¿Con qué velocidad se está consumiendo, en ese momento, el reactivo NO2? 8.- Dada la reacción: 2 NO (g) + Cl2 (g) → 2 NOCl (g), a) Defina el término velocidad de reacción e indique sus unidades. b) Experimentalmente se ha obtenido que la reacción anterior es de orden 2 respecto del NO y de orden 1 respecto del cloro. Escriba la ecuación de velocidad para la citada reacción e indique el orden total de la reacción. c) Deduzca las unidades de la constante de velocidad de la reacción anterior. 9.- Para la reacción, 2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g), la ley de velocidad es: v= k·[NO]2·[O2]. Cuando las concentraciones iniciales son [NO]0=2,0·10-3 y [O2]0=1,0·10-3 (mol·L-1), la velocidad inicial de reacción es 26,0·10-6 mol·L-1·s-1 . a) Determine las unidades de la constante de velocidad k. b) Calcule el valor de la constante de velocidad, k, de la reacción. c) Calcule la velocidad de reacción si las concentraciones iniciales son [NO]0= 1,0·10-3 y [O2]0= 1,0·10-3 (mol·L-1). 2 10 Dada la reacción: a) Dibuja el diagrama de entalpía teniendo en cuenta que las energías de activación para la reacción directa e inversa son 134 kJ/mol y 360 kJ/mol. b) Justifica si la reacción directa es exotérmica o endotérmica. 11.- En una reacción endotérmica: a) Dibuja el diagrama entálpico de la reacción. b) ¿Cuál es mayor, la energía de activación directa o la inversa? c) ¿Cómo afectará al diagrama anterior la adición de un catalizador? 3