Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág. 1

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1 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág A 25 ºC, una reacción química del tipo A(g) B(g) + C(g) tiene una constante cinética k = 5, L mol 1 s 1. Conteste a las siguientes preguntas, justificando en todos los casos su respuesta. a) Cuáles son las unidades de la velocidad de reacción? b) Cuál es el orden global la reacción? c) Qué le ocurre a la constante cinética si disminuye la temperatura del sistema? d) Se trata de una reacción elemental? 2. A partir de la ecuación de velocidad, determinada experimentalmente, para la reacción: A + B + C 2 AC + B C y que es: v = k [A] 2 [B], indique: a) cuál es el orden total de la reacción. Se trata de una reacción elemental? Por qué?; b) si la [A] y [B] se duplican, cómo afectará al valor de la velocidad? Por qué?; c) si la [C] disminuye a la mitad, cómo variará el valor de la velocidad? Por qué?. A partir de los datos obtenidos, a 0 ºC, para la reacción: A + B C: Experimento 1 2 [A] inicial (mol L 1 ) 0,40 0,40 0,80 [B] inicial (mol L 1 ) 0,40 0,80 0,80 v inicial (mol L 1 s 1 ) 0,12 0,48 0,48 Determine, a esa temperatura: a) la expresión de la ecuación de velocidad; b) el valor de la constante de velocidad. Indique en qué unidades vendrá expresada. 4. A una hipotética reacción química, A + B C, le corresponde la siguiente ecuación de velocidad: v = k [A] [B]. Indique: a) el orden de la reacción respecto de A; b) el orden total de la reacción; c) las unidades de la constante de la velocidad. 5. Calcule a partir de qué temperatura la siguiente reacción será espontánea: 2 Fe 2 O (s) + C(s) 4 Fe(s) + CO 2 (g), sabiendo que la entalpía estándar de formación de CO 2 (g) es igual a 9,5 kj mol 1 y la de Fe 2 O (s) es 824 kj mol 1. Los valores de las entropías estándar son: 21,7 J K 1 mol 1 para CO 2 (g); 27,2 J K 1 mol 1 para Fe(s); 87,4 J K 1 mol 1 para Fe 2 O (s) y 5,7 J K 1 mol 1 para C(s). 6. Considerando el diagrama de energía que se muestra, para la reacción: A B + C, conteste razonadamente a las siguientes preguntas: a) Cuál puede ser la causa de la diferencia entre la curva 1 y la 2? b) Para cuál de las dos curvas la reacción transcurre a mayor velocidad? c) Qué les sucederá a las constantes de velocidad de reacción si se aumenta la temperatura? d) La reacción es exotérmica o endotérmica? 7. Considere la reacción entre los reactivos A y B para dar lugar a los productos: A + B productos. La reacción es de primer orden respecto de A y de segundo orden respecto de B. Cuando las concentraciones de A y B son 0,10 M y 0,20 M, respectivamente, la velocidad de la reacción resulta ser 0, mol L 1 s 1. a) Escriba la ley de velocidad y explique cómo variará la velocidad de la reacción a medida que avance la reacción. b) Calcule la constante de velocidad de la reacción. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

2 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág Considere la reacción 2 A + B C que resulta ser de orden uno respecto de cada uno de los reactivos. Responda razonadamente las siguientes cuestiones: a) Si la constante de velocidad tiene un valor de 0,021 M 1 s 1 y las concentraciones iniciales de A y B son 0,10 y 0,20 M, respectivamente, cuál es la velocidad inicial de la reacción? b) Calcule las velocidades de desaparición de A y B en estas condiciones. c) Si, en un experimento distinto, la concentración de A se duplica respecto de las condiciones del apartado a), cuál debe ser la concentración de B para que la velocidad inicial de la reacción sea la misma que en dicho apartado? d) Cómo variará la velocidad de la reacción a medida que avance el tiempo? 9. Considere la reacción A + B C e indique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones, justificando su respuesta: a) Un aumento de la temperatura siempre aumenta la velocidad de la reacción porque se reduce la energía de activación. b) Un aumento de la concentración de A siempre aumenta la velocidad de la reacción. c) Las unidades de la velocidad de la reacción dependen del orden total de la misma. d) El orden total de reacción puede ser distinto de dos. 10. Cuando a una reacción se le añade un catalizador, justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) La entalpía de la reacción disminuye. b) La energía de activación no varía. c) La velocidad de reacción aumenta. 11. Dada la reacción elemental: O (g) + O(g) 2 O 2 (g), conteste a las siguientes preguntas: a) Cuáles son los órdenes de reacción respecto a cada uno de los reactivos y el orden total de la reacción? b) Cuál es la expresión de la ecuación de velocidad? c) Si las unidades de la concentración se expresan en mol L 1 y las del tiempo en segundos, cuáles son las unidades de la constante de velocidad? d) Qué relación existe entre la velocidad de formación de O 2 y la de desaparición de O? 12. Dada la reacción A(g) + B(g) C(g), si su energía de activación es 42 kj mol 1, razone: a) si es posible deducir que la reacción directa es endotérmica; b) si modificará un catalizador la energía de activación de la reacción; c) cuál será la ecuación de su velocidad si se considera que esta reacción es elemental. 1. Dada la reacción Cl 2 (g) + CO(g) COCl 2 (g) se sabe que su ecuación de velocidad es de primer orden respecto al monóxido de carbono y de orden /2 respecto al cloro. a) Si las concentraciones se miden en mol L 1 y la velocidad en mol L 1 s 1, qué unidades tendrá su constante de velocidad? b) A una determinada temperatura se tiene una velocidad de 0,20 mol L 1 s 1 y en ese momento se aumenta la concentración de cloro cuatro veces. Cuál será la nueva velocidad? 14. Dada la reacción CO(g) + NO 2 (g) CO 2 (g) + NO(g), a) escriba dos expresiones para la ecuación de su velocidad que estén de acuerdo con los datos de que su velocidad de reacción tiene un orden total de 2 y no hay ordenes de reactivos fraccionarios. b) Si además se conoce que esta reacción tiene lugar en las siguientes etapas elementales. NO 2 (g) + NO 2 (g) N 2 O 4 (g) Lenta CO(g) + N 2 O 4 (g) CO 2 (g) + NO(g) + NO 2 (g) Rápida Razone cuál será la ecuación de velocidad correcta. c) Existe algún producto intermedio en esta reacción? Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

3 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág. 15. Dada la reacción E 2 (g) + C(g) E 2 C(g) con una ecuación de velocidad igual a v = k [E 2 ] 2 [C]: a) determine el orden total de la reacción; b) se trata de una reacción elemental? Razone la respuesta. c) A una determinada temperatura se tiene una velocidad de 0,040 mol L 1 s 1 y en ese momento se disminuye a la mitad la concentración de E 2. Cuál será la nueva velocidad? 16. Dada la reacción: 2 NO(g) + Cl 2 (g) 2NOCl(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. 17. Describa qué se entiende por mecanismo de una reacción química y qué representa el orden y la molecularidad en la misma. 18. Dibuje los diagramas entálpicos correspondientes a una reacción exotérmica rápida y a una reacción endotérmica más lenta que la anterior. 19. Diga, razonadamente, si son ciertas o falsas las siguientes propuestas, utilizando un diagrama de energía/avance de la reacción. Cuando se adiciona un catalizador a un sistema reaccionante: a) la variación de entalpía de la reacción se hace más negativa, es decir, la reacción se hace más exotérmica y por tanto es más rápida. b) disminuye la energía de activación del proceso y aumenta la velocidad del mismo. 20. El cloruro de nitrosilo (NOCl), compuesto que se utiliza en síntesis química para introducir grupos NO en diversas moléculas orgánicas, se puede formar a partir de la reacción siguiente: 2 NO (g) + Cl 2 (g) 2 NOCl(g). Hemos estudiado la influencia de la concentración de los reactivos en la velocidad de esta reacción a una temperatura determinada y hemos obtenido los siguientes resultados: Experimento [NO 2 ] 0 (mol L 1 ) [Cl 2 ] 0 (mol L 1 ) Velocidad inicial (mol L 1 s 1 ) 1 0, , , , , , , , , a) Justifique el orden de la reacción respecto a cada reactivo y calcule la constante de velocidad. b) Explique en que se basa el modelo cinético de colisiones. Justifique a partir de este modelo cinético el efecto de la temperatura y del volumen del reactor en la velocidad de la reacción. 21. El diagrama energético adjunto corresponde a una reacción química: A B + C para la cual S = 60 J K 1 y el valor absoluto de la variación de entalpía es H = 45 kj. a) Justifique si la reacción es espontánea a 25 ºC. b) Indique si un aumento de temperatura aumentará más la velocidad de la reacción directa A B + C o de la reacción inversa B + C A. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

4 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág El KClO (s) se descompone en KCl(s) y O 2 siendo H 0 reacción = 22, kj mol 1. Diga si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones. Si cree que son falsas, rehágalas como verdaderas. a) Al eliminar KCl la reacción seguirá hasta agotar el KClO. b) A menor temperatura mayor velocidad de reacción. c) Al añadir un catalizador positivo disminuye la velocidad de reacción. d) Una vez alcanzado el equilibrio la velocidad de reacción se hace nula. 2. El N 2 O 4 (g) ha sido ampliamente utilizado por la NASA como comburente de cohetes. Un investigador está interesado en calcular la constante de equilibrio de la reacción de descomposición del N 2 O 4 (g) a 100 ºC: N 2 O 4 (g) 2 NO 2 (g). En un experimento, introduce un mol de N 2 O 4 (g) en un recipiente vacío de un litro de capacidad y determina cómo varían las concentraciones de los compuestos N 2 O 4 y NO 2 en función del tiempo (figura 1) a 100 ºC; mientras que en otro experimento introduce la misma cantidad inicial de N 2 O 4 y un catalizador específico para esta reacción, y vuelve a determinar la variación temporal de concentraciones (figura 2) a 100 ºC. Justifica la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) De la figura 1 se puede deducir que K c a 100 ºC tendrá un valor mucho menor que la unidad. b) Cuando se introduce un catalizador en el recipiente que contiene inicialmente el N 2 O 4 (g) (véase la figura 2), el equilibrio tarda más tiempo en lograrse. 24. El óxido de nitrógeno(v) se descompone en óxido de nitrógeno(iv) y oxígeno. A una temperatura dada la velocidad de desaparición del óxido de nitrógeno(v) es de 7, mol L 1 s 1. a) Determine la velocidad de aparición del óxido de nitrógeno(iv) y del oxígeno. b) Razone si la velocidad de esta reacción puede modificase por la presencia de un catalizador. 25. El óxido de nitrógeno(v) se descompone en óxido de nitrógeno(iv) y oxígeno. Su constante de velocidad a 45 ºC vale 5, s 1. a) Si la velocidad se mide en mol L 1 s 1, razone cuál es el orden de la reacción. b) Cuánto vale su factor de frecuencia A? c) Cuánto vale su constante de velocidad a 70 ºC? Datos: E a = 1,00 kj mol 1 ; Constante de los gases ideales, R = 8,1 J K 1 mol 1 Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

5 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág El oxígeno y el nitrógeno reaccionan a temperaturas muy elevadas y forman diferentes óxidos de nitrógeno que, una vez liberados a la atmósfera, intervienen en procesos de formación de otros contaminantes. Uno de estos procesos es la oxidación del monóxido de nitrógeno a dióxido de nitrógeno: NO(g) + O 2 (g) NO 2 (g), H 0 = 56,5 kj. La siguiente tabla muestra los datos de un estudio experimental de la cinética de esta reacción, a 25 ºC: Experiencia [NO 2 ] 0 (mol L 1 ) [Cl 2 ] 0 (mol L 1 ) Velocidad inicial (mol L 1 s 1 ) 1 1,0 10 1,0 10 7, ,0 10 2,0 10 1, ,0 10,0 10 2, ,0 10,0 10 8, ,0 10,0 10 1, a) Determine el orden de reacción de cada reactivo y la constante de velocidad de la reacción. b) Haga una representación gráfica aproximada que muestre la energía en función de la coordenada de reacción, suponiendo que la reacción de oxidación del monóxido de nitrógeno se realiza en una sola etapa, y señale la energía de activación y la variación de entalpía de la reacción. Si se añade un catalizador para acelerar la reacción, se modificaría el valor de la energía de activación? Y el valor de la variación de entalpía de la reacción? Justifique sus respuestas. 27. El ozono, O, es una forma alotrópica termodinámicamente inestable del oxígeno. Es un gas azulado a temperatura ordinaria con puntos de fusión y ebullición mayores que los de la molécula de oxígeno. La capa de ozono de la estratosfera actúa como un escudo protector contra la luz ultravioleta del Sol. En las capas bajas de la atmósfera, el ozono se descompone fácilmente para formar oxígeno molecular de acuerdo con la siguiente reacción: 2 O (g) O 2 (g), desprendiéndose 144 kj por mol de ozono descompuesto. La constante de equilibrio a 298 K es del orden de A partir de la información anterior, a) podría explicar si el proceso de descomposición del ozono es rápido o lento?; b) indique, justificándolo, si un aumento de temperatura favorece o no la descomposición del ozono. 28. El peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ), también conocido como agua oxigenada, se descompone muy lentamente en disolución acuosa en oxígeno y agua. La reacción de descomposición se facilita cuando se agregan iones ioduro, y sigue el mecanismo siguiente: Etapa 1: H 2 O 2 (ac) + I (ac) H 2 O(l) + IO (ac); Etapa 2: H 2 O 2 (ac) + IO (ac) H 2 O(l) + O 2 (g) + I (ac). Al estudiar este mecanismo experimental se encuentra que la etapa 1 es la más lenta, y, por lo tanto, la reacción general sigue una cinética de orden 1 con respecto del peróxido de hidrógeno y de orden 1 respecto al ion ioduro. a) Escriba la ecuación de la velocidad de reacción de descomposición del peróxido de hidrógeno en presencia de iones yoduro e indique cuál es el orden de la reacción. Explique razonadamente qué función tienen en este proceso de descomposición los iones ioduro y en qué unidades se expresa la constante de velocidad de esta reacción. b) Cuál de las siguientes dos figuras representa mejor la descomposición del peróxido de hidrógeno en presencia de iones ioduro y qué magnitudes representan las letras, A, B y C? Desde el punto de vista energético, la descomposición es exotérmica o endotèrmica? Argumente las respuestas. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

6 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág El peróxido de hidrógeno, H 2 O 2, es una especie termodinámicamente inestable, por lo que en disolución acuosa (agua oxigenada) se descompone para dar oxígeno, O 2 (g) y agua, H 2 O(l). La reacción es acelerada por el ion yoduro, I. La cinética de descomposición de H 2 O 2 en presencia de I indica que es de primer orden tanto respecto del H 2 O 2 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 H 2 O 2. 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 ion ioduro, I, que al doblar la concentración de H 2 O El proceso de pirolisis del etanal, a 518 ºC, produce la descomposición de este aldehído en metano y monóxido de carbono, según la ecuación: CH CHO(g) CH 4 (g) + CO(g): ΔH > 0. Se ha estudiado la cinética de esta reacción, a 518 ºC, siguiendo la variación de la presión total del reactor con el tiempo. A partir de los datos experimentales obtenidos, y haciendo el tratamiento matemático correspondiente, se comprueba la relación siguiente entre la velocidad de la reacción (v) y la concentración de reactivo: log v = 5, log [CH CHO(g)] en el que la velocidad se expresa en mol L 1 s 1 y la concentración de etanal, en mol L 1. a) Cuál es el orden de la reacción y el valor de la constante de velocidad de la reacción de pirolisis del etanal, a 518 ºC? Explique razonadamente las respuestas. b) Dibuje, de manera aproximada, el perfil de esta reacción en un diagrama de la energía en función de la coordenada de reacción, suponiendo que la reacción tenga lugar en una sola etapa, e indique dónde se encuentran en él las magnitudes de la energía de activación y de la entalpía de reacción. Cómo cambiaría este dibujo si en la reacción de pirolisis se empleara un catalizador? Justifique la variación de la velocidad de la reacción en presencia de un catalizador a partir del modelo del estado de transición. 1. El siguiente gráfico representa el diagrama de energía potencial a lo largo del camino de reacción para la formación o descomposición de un compuesto C, según: A + B C. a) Copie el gráfico y marque en él cuál sería la energía de activación de la reacción directa (E ad ) e inversa (E ai ) así como la variación de entalpía, ( H) de la reacción indicada. b) La reacción de formación de C será endotérmica o exotérmica? Por qué? c) La adición de un catalizador, modificaría la variación de entalpía de la reacción de formación de C? Y de la de descomposición de C? Por qué? 2. El yodo reacciona con el hidrógeno para dar yoduro de hidrógeno. a) Escriba la relación existente entre la velocidad de desaparición de cada una de las especies involucradas en la reacción con relación a la formación un mol de yoduro de hidrógeno. b) Qué unidades tendrá su constante de velocidad, si las concentraciones se miden en mol L 1 y la velocidad en mol L 1 s 1? Datos: La ecuación de velocidad de la reacción es de primer orden respecto de cada reactivo. El yoduro de hidrógeno se descompone para dar hidrógeno y yodo. a) Qué le ocurre a la velocidad de la reacción si se duplica la concentración de yoduro de hidrógeno? b) Cuando la concentración de yoduro de hidrógeno es de 0,12 mol L 1 a una determinada temperatura la velocidad de descomposición es de 4, mol L 1 s 1. Calcule la constante de velocidad a dicha temperatura. Datos: La ecuación de velocidad de la reacción es de segundo orden Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

7 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág En una reacción endotérmica: a) dibuje el diagrama entálpico de la reacción; b) qué es mayor, la energía de activación directa o la inversa? c) cómo afectará al diagrama anterior la adición de un catalizador? 5. Explique brevemente sobre la reacción: Zn(s) + HCl(ac) ZnCl 2 (ac) + H 2 (g) los factores principales que afectan a la velocidad de una reacción química. 6. Indique cuáles son los factores que afectan a la velocidad de una reacción y describa brevemente cómo influye cada uno de ellos en la velocidad. 7. Indique si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas. Justifique sus respuestas. a) La ecuación de velocidad para la reacción: NO 2 + CO CO 2 + NO es v = k [NO 2 ] 2. Por tanto, el mecanismo que se ajusta a esa cinética es: 2 NO 2 NO + NO (etapa rápida), NO + CO NO 2 + CO 2 (etapa lenta). b) Si en la reacción anterior las concentraciones se expresan en mol L 1, las unidades de la constante de velocidad, k, serán L mol 1 s Indique, justificando brevemente la respuesta si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: a) En cualquier reacción química, todas las concentraciones de los reactivos influyen por igual en la velocidad de reacción. b) Para reacciones diferentes, las unidades de la constante cinética pueden ser diferentes. 9. Indique, justificando brevemente la respuesta, si es verdadera o falsa cada una de las siguientes afirmaciones: a) Para la reacción: A + 2 B C, todos los reactivos desaparecen a la misma velocidad. b) Unas posibles unidades de la velocidad de reacción son mol L 1 s 1. c) El orden de reacción respecto de cada reactivo coincide con su coeficiente estequiométrico. d) Al dividir por dos las concentraciones de reactivos, se divide por dos el valor de la constante de velocidad. 40. Indique, justificando brevemente la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: a) En cualquier reacción química, todos los reactivos desaparecen a la misma velocidad. b) El valor de la velocidad de reacción depende del reactivo utilizado para expresarla. c) Unas posibles unidades de la velocidad de reacción son: mol L 1 s Indique, justificándolo, como variará la solubilidad del cianuro de plata (sal muy poco soluble) si a una disolución saturada de dicha sal se le añade: a) Nitrato de plata b) Cianuro de sodio 42. Indique, razonando su respuesta, si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas: a) La velocidad de una reacción puede expresarse en mol L 1 s 1. b) La constante de velocidad de una reacción de primer orden se expresa en mol L 1 s 1. c) Las unidades de la constante de velocidad de una reacción de segundo orden son L mol 1 s La cinética es la parte de la Química que estudia la velocidad de las reacciones y los mecanismos mediante los cuales se producen estas reacciones. a) Las reacciones químicas entre sólidos generalmente presentan unas velocidades de reacción mucho menores que las que presentan cuando están disueltos. Explique la razón. b) La velocidad de una reacción del tipo A(g) + B(g) C(g) se incrementa al aumentar la temperatura. Explique la razón. c) Teniendo en cuenta que la reacción de combustión del butano es espontánea desde un punto de vista termodinámico, cuando hay un escape de este gas no se produce la combustión del gas hasta que no salta una chispa. Explique la razón. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

8 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág La Cinética química es la parte de la Química que estudia la velocidad con la qué se producen las reacciones. a) Explique la razón por la cual la velocidad de una reacción en fase gaseosa, a calor y volumen constante, se incrementa al aumentar la temperatura del sistema. b) Cuando se reduce el volumen del reactor en el que tiene lugar la reacción irreversible: X(g) + Y(g) Z(g), se comprueba que aumenta la velocidad de formación de Z(g). Explique la razón. c) La reacción A(g) + B(g) C(g) presenta una energía de activación de 2 kj mol 1, mientras que su reacción inversa C(g) A(g) + B(g) tiene una energía de activación de 58 kj mol 1. Razone si la reacción A(g) + B(g) C(g) es exo o endotérmica. 45. La constante de velocidad para la reacción de segundo orden: 2 NOBr(g) 2 NO(g) + Br 2 (g), es 0,80 mol 1 L s 1 a 10 ºC. a) Escriba la velocidad en función de la desaparición de reactivos y aparición de productos. b) Escriba la ecuación de velocidad en función de la concentración de reactivo. c) Cómo se modificaría la velocidad de reacción si se triplicase la concentración de NOBr? d) Calcule la velocidad de la reacción a esta temperatura si [NOBr] = 0,25 mol L La descomposición de clorato de potasio en cloruro de potasio y oxígeno, es una reacción muy lenta a temperatura ambiente, siendo necesario calentar el clorato de potasio a temperaturas superiores a 400 ºC para que se produzca oxígeno a una velocidad aceptable. Sin embargo, si se agrega una pequeña cantidad del catalizador óxido de manganeso(iv) [MnO 2 ] bastará con calentar el reactivo a 250 ºC, para que la reacción se verifique a la misma velocidad. MnO 2 2 KCl(s) + O 2 (g) ; H 0 > 0. 2 KClO (s) a) Dibuje un diagrama que represente, en ambos casos (con y sin catalizador), la energía frente al avance de la reacción, indicando en él la posición de los reactivos, de los productos y del complejo activado, así como las energías de activación de la reacciones directa e inversa y la variación de entalpía de la reacción. b) A partir del diagrama del apartado anterior correspondiente a la reacción catalizada, deduzca la relación que existe entre los valores de la energía de activación de la reacción directa, la energía de activación de la reacción inversa y la variación de entalpía de la reacción. c) Explique de forma razonada la influencia del MnO 2 sobre la velocidad de la reacción. 47. La descomposición del N 2 O 5 en presencia de CCl 4 da lugar a NO 2 y O 2. Experimentalmente se ha comprobado que la cinética es de primer orden respecto al reactivo y la constante de velocidad, a 45 C, vale 6, a) Si el tiempo se mide en segundos, qué unidades tiene la constante de velocidad de la reacción anterior? Qué entiende por velocidad de reacción? Determine su valor para esta reacción a 45 C si la concentración inicial de N 2 O 5 es 0,100 M. Sin realizar cálculos, podría decir qué le ocurre a la velocidad si la concentración de N 2 O 5 se duplica? b) Qué efecto originará esta reacción sobre el medio ambiente y la economía? 48. La ecuación de velocidad de cierta reacción es v = k [A] 2 [B]. Razone si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas: a) La unidad de la constante de velocidad es mol 1 L s. b) Si se duplican las concentraciones de A y B, en igualdad de condiciones, la velocidad de reacción será ocho veces mayor. c) Si se disminuye el volumen a la mitad, la velocidad de reacción será ocho veces mayor. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

9 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág La ecuación de velocidad para el proceso de reducción de HCrO 4 con HSO en medio ácido es: v = k [HCrO 4 ] [HSO ] 2 [H + ]. a) Indique las unidades de la constante de velocidad (k). b) Indique el orden total de la reacción y los órdenes parciales correspondientes a las tres especies. c) Explique los factores que influyen en la constante de velocidad de la reacción. d) Indique de qué forma se puede aumentar la velocidad de reacción, sin variar la temperatura y la composición. 50. La ecuación de velocidad para la reacción 2 A + B C viene dada por la expresión: v = k [A] [B] 2. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) Duplicar la concentración de B hace que la constante cinética reduzca su valor a la mitad. b) El orden total de la reacción es igual a. c) Se trata de una reacción elemental. d) Las unidades de la constante cinética son [[tiempo]] La ecuación de velocidad para la reacción X + Y productos, es de primer orden tanto respecto dex como de Y. Cuando la concentración dex es de 0,15 mol L 1 y la de Y es de 0,75 mol L 1, la velocidad de reacción es de 4,2 10 mol L 1 s 1. Calcule: a) el valor de la constante de velocidad de la reacción; b) la velocidad de reacción cuando las concentraciones dex e Y son 0,50 mol L 1. c) Indique razonadamente cómo varía la velocidad de reacción al utilizar un catalizador. d) Indique razonadamente cómo varía la velocidad de reacción al aumentar la temperatura. 52. La ecuación de velocidad para la reacción: H 2 (g) + I 2 (g) 2 HI(g) es de orden 1 respecto al hidrógeno y de orden 1 respecto al yodo. Responda, justificándolo, como variará la velocidad de reacción, si: a) manteniendo constante la temperatura, la presión (a causa de una variación de volumen) se hace doble; b) se aumenta la temperatura; c) se adiciona un catalizador. 5. La figura muestra dos caminos posibles para una cierta reacción. Uno de ellos corresponde a la reacción en presencia de un catalizador. a) Cuál es el valor de la energía de activación de la reacción catalizada? b) Cuál es el valor de la entalpía de la reacción? c) Qué efecto producirá un aumento de la temperatura en la velocidad de la reacción? 54. La hidrólisis de la sacarosa, o azúcar de mesa, se puede efectuar en un medio ácido que actúa como catalizador. Se ha comprobado experimentalmente que esta reacción tiene una cinética de primer orden respecto de la sacarosa: C 12 H 22 O 11 (ac) + H 2 O(l) C 6 H 12 O 6 (ac) + C 6 H 12 O 6 (ac). (sacarosa + agua glucosa + fructosa). a) Defina el concepto de orden de reacción respecto de un reactivo. Cuál de los gráficos anexos (A, B o C Velocidad de la reacción de hidrólisis ácida de la sacarosa en función de la concentración de este reactivo) indica que la hidrólisis ácida de la sacarosa es de primer orden respecto de este reactivo? Razone la respuesta. b) Qué es un catalizador? Explique cómo actúa un catalizador en una reacción química a partir del modelo del estado de transición. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

10 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág La reacción ajustada: A + B 2 C, tiene un orden de reacción dos respecto a A y uno respecto a B. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) El orden total de la reacción es 2. b) Las unidades de la constante cinética son L mol 1 s 1. c) El valor de la constante cinética no se modifica si se duplica la concentración de A. d) La velocidad de la reacción es v = (1/2) d[a]/dt. 56. La reacción en fase gaseosa: 2 A + B C es una reacción elemental y por tanto de orden 2 respecto de A y de orden 1 respecto de B. a) Formule la expresión para la ecuación de velocidad. b) Indique las unidades de la velocidad de reacción y de la constante cinética. c) Justifique cómo afecta a la velocidad de reacción un aumento de la temperatura a volumen constante. d) Justifique cómo afecta a la velocidad de reacción un aumento del volumen a temperatura constante. 57. La reacción: 2 CO(g) + O 2 (g) 2 CO 2 (g) es de primer orden respecto a oxígeno y de segundo respecto a monóxido de carbono. a) Escriba la ecuación de velocidad y las unidades de la constante de velocidad. Calcule el orden total de la reacción. b) Qué sucederá con la velocidad si aumenta la temperatura de la reacción? c) Afectará a la velocidad la disminución del volumen a temperatura constante? 58. La reacción: 2 H NO 2 H 2 O + N 2 se ha estudiado mediante tres experimentos en los que para diferentes concentraciones iniciales de reactivos se ha determinado la velocidad de la reacción. A partir de los resultados que figuran en la tabla, determine la ecuación de velocidad (órdenes parciales y valor de la constante cinética con sus unidades). [H 2 ] 0 mol L 1 [NO] 0 mol L 1 Velocidad inicial mol L 1 s 1 Experimento 1 1,8 10 2, , Experimento 2,6 10 2, , Experimento 1,8 10 6, , La reacción: 2 X + Y X 2 Y tiene órdenes de reacción 2 y 1 respecto a los reactivos X e Y, respectivamente. a) Cuál es el orden total de la reacción? Escriba la ecuación velocidad del proceso. b) Qué relación existe entre la velocidad de desaparición de X y la de aparición de X 2 Y? c) En qué unidades se puede expresar la velocidad de esta reacción? Y la constante de velocidad? d) De qué factor depende el valor de la constante de velocidad de esta reacción? Razone la respuesta. 60. La reacción: A + 2 B 2 C + D, tiene una velocidad de 1, mol L 1 s 1 en el momento en que [A] = 0,258 M. Experimentalmente se ha observado que la reacción es de segundo orden respecto de A y de orden cero respecto de B. a) Cuál es la velocidad de formación de D? b) Cuál es la velocidad de desaparición de B? c) Escriba la ecuación de velocidad completa. d) Calcule la constante de velocidad. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

11 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág La reacción: A + B AB es de primer orden respecto a cada reactivo. Cuando la concentración de A es 0,20 M y la de B es 0,80 M, la velocidad de formación de AB es 5,6 10 mol L l s l. a) Calcule el valor de la constante de velocidad. b) Cuánto valdrá la velocidad de reacción en el momento en que [A] = 0,10 mol L 1 y [B] = 0,40 mol L 1? c) Defina brevemente el concepto cinético: energía de activación. 62. La reacción: A + B C es exotérmica y su ecuación de velocidad es v = k [A] 2 [B]. Centrándose en ella, indique: a) cuál es el orden de reacción global. Qué unidades tiene la velocidad de reacción?; b) qué le ocurre a la velocidad de reacción si se duplica la concentración de ambos reactivos. Y si aumenta la temperatura a la que ocurre la reacción? c) Si la reacción transcurre en presencia de un catalizador (positivo), qué le ocurrirá a la velocidad de reacción? Dibuje y etiquete adecuadamente el diagrama energético que lo representa. 6. La reacción: A + B C es un proceso elemental. Responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) Cuáles son las unidades de la velocidad de reacción? b) Escriba la expresión de velocidad en función de las concentraciones. c) Indique la molecularidad y los órdenes parciales de reacción. d) Se modifica la velocidad de reacción si las concentraciones iniciales de A y B se mantienen constantes pero cambia la temperatura del experimento? 64. La reacción: A + B Productos, es de segundo orden respecto a A. Razone qué ecuación de velocidad de entre las siguientes no puede ser correcta: a) v = k [A] 2. b) v = k [A] [B]. c) v = k [A] 2 [B]. 65. La única manera de determinar la ecuación de velocidad de una reacción es haciendo experimentos para medir el efecto que produce la variación de concentración de los reactivos sobre la velocidad. A continuación, puede ver una reacción y los resultados obtenidos, a una temperatura determinada, cuando estudiamos la cinética mediante el método de las velocidades iniciales: 2 H 2 (g) + 2 NO(g) 2 H 2 O(g) + N 2 (g). Experimento [H 2 ] (mol L 1 ) [NO] (mol L 1 ) Velocidad (mol L 1 s 1 ) 1 2, , , , , , , , , a) Calcule el orden de reacción respecto de cada reactivo y el orden total. b) Determine la constante de velocidad de la reacción. A partir de la teoría de las colisiones, explique dos maneras de aumentar la velocidad de esta reacción química. 66. La velocidad de la reacción: A + 2 B C en fase gaseosa sólo depende de la temperatura y de la concentración de A, de tal manera que si se duplica la concentración de A la velocidad de reacción también se duplica. a) Justifique para qué reactivo cambia más deprisa la concentración. b) Indique los órdenes parciales respecto de A y B y escriba la ecuación cinética. c) Indique las unidades de la velocidad de reacción y de la constante cinética. d) Justifique cómo afecta a la velocidad de reacción una disminución de volumen a temperatura constante. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

12 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág La velocidad de una reacción entre A y B, a 25 ºC, puede expresarse por: v = k [A] 2 [B]. Conteste razonadamente a las siguientes preguntas: a) Cuál es el orden de reacción respecto al compuesto A? Y respecto al compuesto B? b) Afectará un cambio en la temperatura a la velocidad de la reacción? Si la respuesta es afirmativa, en qué sentido le afectará? c) Si se duplica la concentración de uno solo de los reactivos, A o B, qué ocurrirá con la velocidad de reacción? 68. Los siguientes datos describen cuatro reacciones químicas del tipo A + B C + D: Reacción Energía de activación (kj mol 1 ) G (kj mol 1 ) H (kj mol 1 ) I 1 2 0,2 II 0,5 5 0,8 III 0,7 0,7 0,6 IV 1,5 0,5 0, Se desea saber: a) Cuál es la reacción más rápida? b) Cuál o cuáles de estas reacciones son espontáneas? c) Cuál es la reacción más endotérmica? d) Qué valores de la tabla podrían modificarse por la presencia de un catalizador en cualquiera de las situaciones anteriores? 69. Para el proceso: 2 NO(g) + 2 H 2 (g) N 2 (g) + 2 H 2 O(g), la ecuación de velocidad es: v = k [NO] 2 [H 2 ] 2. a) Indique el orden de la reacción con respecto a cada uno de los reactivos. b) Cuál es el orden total de la reacción? c) Deduzca las unidades de la constante de velocidad. 70. Para la nitración del benceno se propone el siguiente mecanismo en dos etapas: + l.ª etapa 2 HNO NO 2 + NO + H2 O + 2.ª etapa NO 2 + C6 H 6 C 6 H 5 NO 2 + H +. Sabiendo que la expresión experimental de velocidad es v = k [HNO ] 2, indique: a) cuál sería la etapa lenta del proceso. Por qué?; b) qué etapa tendrá mayor energía de activación. Por qué?; c) cuál es el orden total de esa reacción. Por qué? 71. Para la nitración del benceno se propone el siguiente mecanismo en dos etapas: 1.ª etapa...2 HNO NO NO + H2 O 2.ª etapa...no C6 H 6 C 6 H 5 NO 2 + H + Sabiendo que la expresión experimental de velocidad es v = k [HNO ] 2, indique: a) cuál sería la etapa lenta del proceso. Por qué?; b) qué etapa tendrá mayor energía de activación. Por qué?; c) cuál es el orden total de esa reacción. Por qué? 72. Para la reacción de formación de fosgeno: Cl 2 (g) + CO(g) COCl 2 (g), la determinación experimental de la ecuación de velocidad indica que es de primer orden respecto al monóxido de carbono y de orden /2 respecto al cloro. Razone si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas. a) El orden total de la reacción es igual a 5/2. b) La velocidad de reacción es independiente de la concentración de Cl 2. c) Las unidades de la constante de velocidad son mol 2 L 2 s 1. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

13 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág Para la reacción en fase gaseosa ideal: A + B C + D cuya ecuación cinética o de velocidad es v = k [A], indique razonadamente cómo varía la velocidad de reacción: a) al disminuir el volumen del sistema a la mitad; b) al variar las concentraciones de los reactivos, sin modificar el volumen del sistema; c) al utilizar un catalizador y/o al aumentar la temperatura. d) Indique el orden total de la reacción. 74. Para la reacción en fase gaseosa ideal: A + B C + D, cuya ecuación cinética o Ley de velocidad es: v = k [A], indique cómo varía la velocidad de reacción: a) al disminuir al volumen del sistema a la mitad; b) al variar las concentraciones de los productos, sin modificar el volumen del sistema; c) al utilizar un catalizador; d) al aumentar la temperatura. 75. Para la reacción en fase gaseosa: CO + NO 2 CO 2 + NO la ecuación de velocidad es: v = k [NO 2 ] 2, justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones. a) La velocidad de desaparición del CO es igual que la velocidad de desaparición del NO 2. b) La constante de velocidad no depende de la temperatura porque la reacción se produce en fase gaseosa. c) El orden total de la reacción es dos. d) Las unidades de la constante de velocidad serán mol L 1 s Para la reacción entre A y B, a partir de los datos de la tabla, justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) La reacción es de primer orden respecto a A. b) El orden total de la reacción es 2. c) El valor numérico de la constante de velocidad es 0,96. d) Las unidades de la velocidad son L mol 1 s 1. Ensayo 1.º 2.º.º 4.º [A] (mol L 1 ) 0,25 0,50 0,25 0,50 [B] (mol L 1 ) 0,25 0,25 0,50 0,50 v (unidades) 0,015 0,00 0,060 0, Para la reacción química: a A + b B c C + d D sabemos que si la concentración inicial de A se duplica y la concentración de B permanece constante, la velocidad inicial se multiplica por 8. Por otro lado, si la concentración de A se mantiene constante y la concentración inicial de B se duplica, la velocidad inicial se duplica. Con estos datos: a) calcule el orden total de la reacción y escriba la expresión de la velocidad de reacción; b) determine las unidades que debe tener la constante de velocidad para dicho proceso. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

14 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág Para la reacción 2 NO(g) + H 2 (g) N 2 O(g) + H 2 O(g) se obtienen los siguientes datos experimentales de velocidad de reacción a una determinada temperatura: Experimento [NO] 0 (mol L 1 ) [H 2 ] 0 (mol L 1 ) velocidad inicial (mol L 1 min 1 ) 1 0,60 0,7 0,18 2 1,20 0,7 0,72 1,20 0,74 1,44 a) Escriba la expresión de la velocidad de reacción e indique su orden global. b) Determine el valor de la constante de velocidad e indique cuáles son unidades. c) Si la [NO] 0 aumentase un 50 %, por qué factor se multiplicaría la velocidad de reacción? 79. Para la reacción, 2 NO(g) + O 2 (g) 2 NO 2 (g), la ley de velocidad es: v = k [NO] 2 [O 2 ]. Cuando las concentraciones iniciales son [NO] 0 = 2,0 10 y [O 2 ] 0 = 1,0 10 (mol L 1 ), la velocidad inicial de reacción es 26, 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 fuesen [NO] 0 = 1,0 10 y [O 2 ] 0 = 1,0 10 (mol L 1 ). 80. Para la reacción: 2 A + B C, se ha comprobado experimentalmente que es de primer orden respecto al reactivo A y de segundo orden respecto al reactivo B. a) Escriba la ecuación de velocidad. b) Cuál es el orden total de la reacción? c) Influye la temperatura en la velocidad de reacción? Justifique la respuesta. 81. Para la reacción: NO(g) + O (g) NO 2 (g) + O 2 (g), la ley de velocidad es: v = k [NO] [O ]. Cuando las concentraciones iniciales de NO y O son: [NO] 0 = 1,0 10 6, [O ] 0 =, (mol L 1 ), la velocidad inicial de reacción es 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 la reacción si las concentraciones iniciales son: [NO] 0 =,0 10 6, [O ] 0 = 9, (mol L 1 ). 82. Represente los diagramas entálpicos correspondientes a las siguientes reacciones: a) Exotérmica con baja velocidad de reacción. b) Endotérmica con velocidad de reacción mayor que la del apartado anterior. 8. Responda, justificando brevemente la respuesta, a las siguientes cuestiones: a) Para una reacción espontánea con ΔS positivo, el valor de ΔH, será necesariamente negativo? b) Qué debe cumplirse para que una reacción endotérmica sea espontánea? c) Qué efecto tiene sobre ΔH de una reacción la adición de un catalizador? d) Qué efecto tiene sobre la espontaneidad de una reacción química con valores de ΔH > 0 y ΔS > 0 un aumento de la temperatura? 84. Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Exprese los conceptos de entalpía, reacción exotérmica y endotérmica. b) Represente los perfiles de ambas reacciones mediante diagramas Energía/Coordenada de reacción, indicando el signo de la variación de entalpía en ambos casos. c) Exprese el concepto de Energía de activación. d) Represente en uno de los diagramas anteriores el efecto que producirá la adición de un catalizador positivo. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

15 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Cuál es el concepto de velocidad de reacción? b) En qué unidades se expresa? c) Qué factores influyen en la velocidad de reacción? d) Por qué un catalizador aumenta la velocidad de reacción? 86. Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Se han obtenido los siguientes datos para la reacción: 2 A + B C a una determinada temperatura: Experiencia [A] inicial (mol L 1 ) [B] inicial (mol L 1 ) Velocidad inicial (mol L 1 s 1 ) 1 0,20 0,20 5, ,40 0,20 10,8 10 0,40 0,40 21,6 10 Determine el orden de reacción respecto de A y B, la ecuación de velocidad y la constante de velocidad (incluyendo las unidades). b) El agua oxigenada (peróxido de hidrógeno) se descompone muy lentamente a temperatura ambiente pero si se añade una pizca de MnO 2 se descompone rápidamente de acuerdo a la reacción: H 2 O 2 H 2 O + 1/2 O 2, ΔH < 0. Se pide: b.1) Dibuje un diagrama que represente la variación de energía con el transcurso de la reacción y que incluya los reactivos, productos y complejo activado, la energía de activación y la variación de entalpía. b.2) Explique la función del MnO 2 en esta reacción. 87. Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Se han obtenido los siguientes datos para la reacción: a A + b B C a una determinada temperatura: Ensayo [A] inicial (mol L 1 ) [B] inicial (mol L 1 ) Velocidad (mol L 1 s 1 ) 1 0,010 0,010 2, ,020 0,010 4, ,020 0,020 17, Determine el orden de reacción respecto de A y B, la ecuación de velocidad y la constante de velocidad (incluyendo las unidades). b) El agua oxigenada se descompone muy lentamente a temperatura ambiente pero en presencia de iones yoduro se descompone rápidamente: H 2 O 2 H 2 O + 1/2 O 2, ΔH < 0. Se pide: b.1) Dibuje un diagrama que represente la variación de energía con el transcurso de la reacción y que incluya los reactivos, productos y complejo activado, la energía de activación y la variación de entalpía. b.2) Explique la función del I en esta reacción. I Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

16 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág. 16 T 88. Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Se determinó experimentalmente que la reacción 2 A + B P sigue la ecuación de velocidad: v = k [B] 2. Conteste razonadamente si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas: a.1) La velocidad de desaparición de B es la mitad de la velocidad de formación de P. a.2) Justifique mediante la teoría de colisiones por qué la concentración de P disminuye a medida que disminuyen las concentraciones de A y B. El orden total de reacción es tres. a.) b) La ecuación de velocidad para el proceso de reducción de HCrO 4 con HSO en medio ácido es: v = k [HCrO 4 ] [HSO ] 2 [H + ]. Se pide: b.1) Indique los órdenes parciales y totales de reacción así como las unidades de la constante de velocidad (k). b.2) Indique razonadamente si un incremento del ph del medio de la reacción contribuye a acelerar o decelerar la misma. 89. Responda, razonadamente, las siguientes cuestiones: a) Qué condición se debe cumplir para que una reacción sea espontánea? b) Indique qué valores deben de tener H y S para que una reacción sea espontánea a cualquier temperatura y cuáles deben de tener para que no sea espontánea nunca. c) En los demás casos posibles, cómo influye la temperatura? 90. Se determinó experimentalmente que la reacción: 2 A + B P sigue la ecuación de velocidad: v = k [B] 2. Conteste razonadamente si las siguientes proposiciones son verdaderas o falsas. a) La velocidad de desaparición de B es la mitad de la velocidad de formación de P. b) La concentración de P aumenta a medida que disminuyen las concentraciones de los reactivos A y B. c) El valor de la constante de velocidad es función solamente de la concentración inicial de B. d) El orden total de reacción es tres. 91. Se ha comprobado experimentalmente que la reacción 2 A(g) + B(g) C(g) es de primer orden respecto al reactivo A y de primer orden respecto al reactivo B. a) Escriba su ecuación de velocidad e indique cuál es el orden total de la reacción. b) Razone qué factores pueden modificar la velocidad de la reacción. 92. Se ha hallado experimentalmente que la reacción: 2 NO(g) + Cl 2 (g) 2 NOCl(g) presenta la siguiente ecuación de velocidad: v = k [NO] [Cl 2 ]. El mecanismo propuesto consta de dos etapas: 1.ª: NO(g) + Cl 2 (g) NOCl 2 (g) 2.ª: NO(g) + NOCl 2 (g) 2 NOCl(g). a) Justifique cuál es la etapa lenta de la reacción. b) Calcule la molecularidad de la etapa rápida y el orden de la reacción global. c) Prediga cómo conseguiría mayor aumento de la velocidad: duplicando la concentración inicial de NO o duplicando la de Cl 2. Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino

17 Problemas de Química 2º Bachillerato PAU Cinética química 29/11/2016 Pág Se lleva a cabo un estudio cinético de la reacción: CO(g) + NO 2 (g) CO 2 (g) + NO(g) a 280 ºC, obteniéndose los siguientes datos experimentales: Experimento [CO] inicial (mol L 1 ) [NO 2 ] inicial (mol L 1 ) v inicial (mol L 1 s 1 ) 1 2, , , , ,0 10 4, , ,0 10 5, A partir de estos datos determine: a) el orden de la reacción; b) el valor de la constante de velocidad (k) a 280 ºC; c) la velocidad inicial cuando las concentraciones de cada uno de los reactivos sean 2, M. 94. Se sabe que, en ciertas condiciones, la reacción N 2 + 1/2 O 2 N 2 O es de primer orden respecto al oxígeno y de segundo orden respecto al nitrógeno. En esas condiciones, a) escriba la ecuación de velocidad; b) indique cuál es el orden total de la reacción; c) qué unidades tiene la constante de velocidad? 95. Sea la reacción química A + B C, cuya ecuación de velocidad es v = k [A] m [B] n. Si la reacción es de orden 1 respecto de B y su orden total es, indique: a) los valores de m y n en la ecuación anterior; b) el orden de reacción respecto del compuesto A. 96. Si la concentración inicial de una sustancia A es de 0,50 M y la velocidad de la reacción: A B + C tiene un valor de 1, mol L 1 s 1, a) calcule el valor de la constante de velocidad, k, suponiendo que la reacción es de orden 1 respecto de A; b) calcule nuevamente el valor de la constante de velocidad suponiendo que el orden de la reacción respecto de A es Si la velocidad de reducción del monóxido de nitrógeno está de acuerdo con la ecuación v = k [NO] 2 [H 2 ] y la reacción global del proceso es: 2 NO(g) + 2 H 2 (g) N 2 (g) + 2 H 2 O(g), a) calcule el orden y la molecularidad de los reactivos; b) razone igualmente que sería más interesante para aumentar la velocidad del proceso: duplicar la concentración de monóxido de nitrógeno o cuadruplicar la concentración de hidrógeno. 98. Teniendo en cuenta los siguientes datos para la reacción: A + B C + D a 0 ºC, Experimento [A] inicial (mol L 1 ) [B] inicial (mol L 1 ) Velocidad inicial (mol L 1 s 1 ) 1 1, , , , ,7 10 8, , , , A esa temperatura: a) determine la ecuación de velocidad; b) calcule el valor de la constante de velocidad e indique en qué unidades vendrá expresada; c) el valor de la constante de velocidad es el mismo en los tres experimentos? Por qué? Licencia Creative Commons.0. Autor: Antonio José Vasco Merino