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Problema 1711

El cloro es uno de los elementos más utilizados en nuestra sociedad y forma parte de muchos productos que utilizamos en la vida cotidiana. Es utilizado directamente como agente desinfectante y blanqueante, y también como materia prima en la producción de polímeros como el PVC. En el proceso Deacon, el cloro se obtiene industrialmente por oxidación del ácido clorhídrico según la reacción química siguiente:

4HCl(g)+O_2(g)\rightleftarrows2H_2O(g)+2Cl_2(g)\qquad\Delta H^0<0

Introducimos 32,85 g de HCl y 38,40 g de O_2 en un reactor cerrado de 10 L en el que previamente hemos hecho el vacío. Calentamos la mezcla de reacción a 390^\circ C, y cuando se alcanza el equilibrio observamos que hemos obtenido 28,40 g de Cl_2.

a) Calcule la constante de equilibrio en concentraciones (K_c) de la reacción, a 390^\circ C.
b) Razone cómo se verían afectados el rendimiento de la reacción y la constante de equilibrio en concentraciones (K_c) si:

— disminuimos el volumen del recipiente;
— aumentamos la masa inicial de O_2 ;
— aumentamos la temperatura;
— añadimos un catalizador.

Datos:
Masas atómicas relativas: H = 1,0; O = 16,0; Cl = 35,5.

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Problema 1703

En un reactor de 25,00 L a 440^\circ C, se introducen 5,00 mol de hidrógeno y 2,00 mol de nitrógeno, obteniendo 50,0 g de NH_3(g) cuando se alcanza el equilibrio 3H_2(g)+N_2(g)\rightleftarrows2NH_3(g).

a) Exprese el número de moles en equilibrio de los reactivos y del producto, en función de x (cambio de concentración en mol), y calcule sus valores.
b) Obtenga K_c y K_p.
c) Razone cómo se modifica el equilibrio si la reacción transcurre a la misma temperatura, pero aumenta la presión total.
Datos: R=0.082~atm\cdot l\cdot mol^{-1}\cdot K^{-1}, masas atómicas: H=1, N=14.

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Problema 1686

Dada la reacción a 25^\circC y 1 atm de presión N_2(g)+O_2(g)\rightleftarrows 2NO(g);~\Delta H=180.2 kJ, razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) La constante de equilibrio K_p se duplica si se duplica la presión.
b) El sentido de la reacción se favorece hacia la izquierda si se aumenta la temperatura.
c) El valor de la constante de equilibrio para este proceso depende del catalizador utilizado.

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