Question

Pregunta B5.- Para la reacción: 2 NH3 (g) + 5/2 O2 (g) → 2 NO (g) + 3 H2O (l):
a) Calcule la entalpía estándar de la reacción. Indique si la reacción es exotérmica.
b) Prediga el signo de la entropía y justifique en qué condiciones de temperatura la reacción es espontánea.
c) Calcule la masa (en kg) de NO que se produce en la combustión de 1 kg de amoniaco.
Datos. Hfº (kJ·mol−1): NH3 (g) = −46,19; NO(g) = 90,29; H2O (l) = −285,8. Masas atómicas: H = 1; N = 14;
O = 16.
Prueba selectividad para la comunidad de Madrid. Convocatoria Jun 2014-2015. Química.

Answer 1

Pregunta B5.-
Para la reacción: 2 NH₃ (g) + 5/2 O₂ (g) → 2 NO (g) + 3 H₂O (l):

a) Calcule la entalpía estándar de la reacción. Indique si la reacción es exotérmica.

ΔH° = ΣmpΔH°f (productos) - ΣmpΔH°f (reactantes)
ΔH° = 2 (90,29) + 3 (-285,8) - 2 (-46,19)
ΔH° = 180,58 + (-857,4) - 2 (-46,19)
ΔH° = (180,58 - 851,4) - (-92,38)
ΔH° = -676,82 + 92,38
ΔH° = -584,44 KJ/mol

→ La reacción es exotérmica.

b) Prediga el signo de la entropía y justifique en qué condiciones de temperatura la reacción es espontánea.

2 NH₃ (g) + 5/2 O₂ (g) → 2 NO (g) + 3 H₂O (l)

ΔS = Sp - Sr
Δn= Np - Nr = 5 - 2 + $\frac{5}{2}$
                    = 5 - $\frac{9}{2}$ = 5 - 4,5 = 0,5

Si todos los componentes son gases en todos los sistemas son altamente desordenados. Se calcula la entropía de la variación (ΔS) de los moles gaseosos y si resulta negativa hay una disminución de la entropía, de lo contrario, tal como es este caso, aumenta la entropía.

c) Calcule la masa (en kg) de NO que se produce en la combustión de 1 kg de amoniaco.

1 mol NH₃ → 17,031 g → 17,031 × 2 = 34,062g → 60g

0,034 Kg (NH₃) → 0,06 Kg (NO)
                 1 Kg → 1,76 Kg de NO

Respuesta: 
Tras la combustión de 1 kilogramo de Amoníaco se forman 1,76 kilogramos de Monóxido de Nitrógeno.

Prueba selectividad para la comunidad de Madrid. Convocatoria Jun 2014-2015. Química.