Examen Química Ensenyament Grau de Física Gener 2010

Transcripción

1 No està permès la utilització de llibres ni apunts. No està permès la utilització de la taula periòdica. No està permès la utilització de cap formulari. En els coneixements de la matèria es troba implícit la formulació i la nomenclatura química. Si per a la realització d un exercici l alumne es troba amb la necessitat de preguntar una formula al professor, es penalitzarà l exercici amb un 10% del seu valor. En l avaluació continuada de l aprenentatge de l assignatura, aquesta prova suposa un 40% de la nota final. Per aprovar l assignatura és necessari haver realitzat les pràctiques i obtenir una nota superior a 5 en el conjunt de l aprenentatge pràctic. Data revisió d exàmens: 4 de febrer de 2010 a hores convingudes amb el professor. Els alumnes amb una nota inferior a 6,0 en l examen parcial, han de resoldre el BLOC 1 i el BLOC 2. El alumnes han una nota superior a 6,0 en l examen parcial, han de resoldre únicament el BLOC 2. Els alumes d avaluació única i en extinció han de resoldre el BLOC 1 i el BLOC 2. BLOC Una possible reacció per convertir metanol en etanol seria: Monòxid de carboni (g) + hidrogen (g) + metanol (g) etanol (g) + aigua (g) a. Plantejar i igualar la reacció. (0,25 punts) b. Calcular H 0, S 0 i G 0. (0,5 punts) c. És espontània la reacció en condicions estàndard? Si és així, a quina temperatura deixarà de ser espontània? Si no és espontània, a quina temperatura ho seria? (0,25 punts) d. Quin és el valor de la K p de la reacció en condicions estàndard? I a 452 ºC? (1 punt) Dades: H 0 f (kj/mol) S 0 (J/K mol) monòxid de carboni (g) -110,5 197,7 hidrogen (g) 0 130,7 metanol (g) -200,7 239,8 etanol (g) -235,1 282,7 aigua(g) -241,8 188,8 2

2

3

4 2.- Les pressions de vapor del benzè i el 2-pentè purs a 29 ºC són 151 i 305 mm Hg respectivament. Si la dissolució conté un 81% en pes de benzè. Calcular: a. La pressió de vapor de la dissolució ideal. (0,25 punts) b. La composició del líquid a aquesta temperatura, expressada com fracció molar. (0,75 punts) c. La composició del vapor a aquesta temperatura, expressada com % en pes. (0,75 punts) d. Si les forces intermoleculars de la dissolució (A-B) són més fortes que les dels dos líquids purs (A-A i B-B), raoneu de quin tipus de desviació de la llei de Raoult es tracta. (0,25 punts) Dades: M (C) =12g/mol, M (H) =1g/mol

5

6 BLOC 2. (Resoldre 3 exercicis a escollir entre els 4 següents) 1.- En un procés electrolític, un elèctrode de plata submergit en una dissolució aquosa de nitrat de plata actua com a ànode i l altre elèctrode és coure submergit en una dissolució de sulfat de coure 0,1 M. Quan s afegeix clorur de sodi a l ànode, precipita clorur de plata. Quan la concentració de clorur és 0,05 M el voltatge de la cèl lula és 0,008 V. a. Indicar quines reaccions tenen lloc a l'ànode i al càtode. (0,25 punts) b. Indicar la reacció global i el ε 0 cel la. (0,5 punts) c. Indicar el diagrama (notació) de la cel la electrolítica. (0,25 punts) d. Calcular el K ps del clorur de plata. (1 punt) Dades: ε 0 (Ag + /Ag) = + 0,8 V i ε 0 (Cu 2+ /Cu) = + 0,338 V.

7

8 2.- Sabent que la constant Kb de l amoníac és 1,8 10-5, Examen Química a. Calcular el ph d una dissolució 0,1M de clorur d amoni. (0,5 punts) b. Quina reacció s ha produït en dissoldre la sal en aigua? (0,2 punts) c. Calcular el ph d una dissolució 0,1M de clorur d amoni i 0.5M amoníac; (0,5 punts) d. Raoneu quin tipus de dissolució s haurà produït a l apartat c. (0,4 punts) e. Quin és el màxim volum d àcid clorhídric 1M que podem afegir a 100 ml de la dissolució de l apartat C si no volem que el ph baixi de 9,6. (0,6 punts)

9

10 3.- Donada la reacció reversible PCl 5(g) PCl 3(g) + Cl 2(g) i sabent que ΔH i ΔG per a aquesta reacció a 200ºC són 46,37 KJ/mol i 7,2KJ/mol respectivament. Determinar: a. Kp a 200ºC. (0,25 punts) b. Grau de dissociació del PCl 5 si la pressió total és 0,9 atm. (0,75 punts) c. Kc i Kx. (0,5 punts) d. Indiqueu l efecte que tindrà sobre l equilibri una disminució de la Temperatura segons l eqüació de Van t Hoff. (0,5 punts)

11 4.- Per a una reacció homogènia del tipus A + 2B C + D s ha trobat el comportament cinètic següent : A temperatura constant en duplicar la concentració d A, mantenint constant la concentració de B, la velocitat de reacció es multiplica per quatre. A temperatura constant, si es redueixen a la meitat tant la concentració d A com la concentració de B, la velocitat de reacció es divideix per vuit. En passar de 100ºC a 160ºC, la constant de velocitat es multiplica per deu. a. Determineu els ordres de reacció respecte a A i a B i la forma general de la equació cinètica. (0,5 punts) b. Determineu l energia activació de la reacció. (1 punt) c. Establiu una expressió integrada per a l evolució de la concentració d A respecte el temps si es parteix de mescles estequiomètriques, és a dir [A] 0 = ½[B] 0. (0,5 punts)

12

13 No està permès la utilització de la llibreta de pràctiques ni apunts. No està permès la utilització de la taula periòdica. En els coneixements de la matèria es troba implícit la formulació i la nomenclatura química. Si per a la realització d un exercici l alumne es troba amb la necessitat de preguntar una formula al professor, es penalitzarà l exercici amb un 10% del seu valor. Per aprovar l assignatura és necessari haver realitzat les pràctiques i obtenir una nota superior a 5 en el conjunt de l aprenentatge pràctic. Data revisió d exàmens: 4 de febrer de 2010 a hores convingudes amb el professor. EXAMEN PRÀCTIQUES DE LABORATORI. 1.- Respondre a les següents qüestions. a. Quina hidròlisi té el Al 2 (SO 4 ) 3? Planteja la reacció. (3 punts) b. Quin ph caldria esperar al dissoldre l en aigua? (1 punt) 2.- Donada l electròlisi de l aigua i havent calculat el N A en un experiment anterior, indicar: a. Les semireaccions i reacció global que es donen en fer l electròlisi. (1 punt) b. El nº de mols e- bescanviats en la reacció per cada mol d Oxigen. (1 punt) c. Els mols d Oxigen produïts en fer passar una intensitat mitja de 180mA durant 20 minuts. (3 punts) d. Si el Volum d Oxigen generat és de 16mL, quin Volum teòric s hauria d haver produït d Hidrogen. (1 punt) Dades: F=96500 C, M (O) =16 g/mol, M (H) =1g/mol, ε o (2H + /H 2 )=0,000 V; ε o (H 2 O/2OH - )=+0,440 V.

14