Question

Pregunta A5.- El valor de la constante de equilibrio Kc para la reacción H2 (g) + F2 (g) ⇆ 2HF (g), es 6,6×10^–4
a 25 ºC. Si en un recipiente de 10 L se introduce 1 mol de H2 y 1 mol de F2, y se mantiene a 25 ºC hasta
alcanzar el equilibrio, calcule:

a) Los moles de H2 que quedan sin reaccionar una vez que se ha alcanzado el equilibrio.


Dato. R = 0,082 atm·L·mol^−1·K^−1
.
Puntuación máxima por apartado: 0,75 puntos apartados a) y b); 0,5 puntos apartado c)

Prueba de selectividad para la comunidad de Madrid. Convocatoria Jun 2012-2013. Química.

Answer 1

Pregunta A5.- El valor de la constante de equilibrio Kc para la reacción H₂ (g) + F₂ (g) ⇆ 2HF (g), es 6,6×10⁻² a 25 ºC. Si en un recipiente de 10 L se introduce 1 mol de H₂ y 1 mol de F₂, y se mantiene a 25 ºC hasta alcanzar el equilibrio, calcule:

a) Los moles de H₂ que quedan sin reaccionar una vez que se ha alcanzado el equilibrio.

Si se denomina por x al número de moles que reaccionan con hidrógeno y flúor, el cuadro de reacción en función de x queda de la siguiente forma:

                   H₂(g)   +   F₂(g)   ⇔   2HF(g)
C.I (mol)        1               1               -
C. Eq. (mol) 1-x            1-x             2x

El número de moles de cada componente en el equilibrio se obtiene calculando x a partir de la constante de equilibrio.

$K_{C}= \frac{[HF]^{2}}{[H_{2}].[F]_{2}}=\frac{\frac{n(HF)^{2}}{V}}{\frac{n(H_{2})}{V}.\frac{n(F)_{2}}{V}}=\frac{{n(HF)^{2}}}{{n(H_{2})}{V}.n(F_{2})}= \frac{2x^{2}}{(1-x).(1-x)}= \frac{(2x)^{2}}{(1-x)^{2}}$

$K_{c}=[\frac{2x}{1-x}] \frac{2x}{1-x}= \sqrt{K_{c}} \\ x= \frac{ \sqrt{K_{c}}}{2+ \sqrt{K_{c}}}= \frac{ \sqrt{6,6.10^{-4}}}{2+ \sqrt{6,6.10^{-4}}}=1,27.10^{-2}mol \\ n(H_{2})_{Eq}=1-x=1-1,27.10^{-2}=0,987mol$

Prueba de selectividad para la comunidad de Madrid. Convocatoria Jun 2012-2013. Química.