QUÍMICA de 2º de BACHILLERATO
CINÉTICA QUÍMICA
CUESTIONES RESUELTAS QUE HAN SIDO PROPUESTAS EN LOS EXÁMENES DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A ESTUDIOS UNIVERSITARIOS EN LA COMUNIDAD DE MADRID (1996 − 2010)
DOMINGO A. GARCÍA FERNÁNDEZ DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA I.E.S. EMILIO CASTELAR MADRID
Este Este volume volumen n compre comprende nde 20 ejerci ejercicio cioss -cuest -cuestion ioneses- resuel resueltos tos de CINÉTICA QUÍMICA que han sido propuesto propuestoss en en 19 exámenes exámenes de Química Química de las Pruebas Pruebas de acceso a estudios universitarios en la Comunidad de Madrid entre los años 1996 y 2010, en las siguientes convocatorias:
AÑO
2010
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Fase General Fase Específica Coincidencia
Modelo
EXAMEN JUNIO
SEPTIEMBRE 1
1 1 1 1
1 1 1
1 1 2 1 1 1 1
1 1
1 1
Para poder acceder directamente a la resolución de un ejercicio hay que colocarse en la fecha que aparece después de su enunciado y, una vez allí, pulsar: CTRL + “CLIC” con el ratón.
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ENUNCIADOS 1−
Cont Contes este te a las las sigu siguie ient ntes es preg pregun unta tas: s: a) ¿Cuá ¿Cuáll es es el el co concep ncepto to de vel velo ocid cidad de reac reacci ción ón?. ?. b) ¿En qué unidades se expresa?. c) ¿Qué ¿Qué fact factor ores es incl incluy uyen en en la velo veloci cida dad d de de reac reacci ción ón?. ?. d) ¿Por ¿Por qué qué un un cat catal aliz izad ador or aum aumen enta ta la vel veloc ocid idad ad de reac reacci ción ón?. ?.
Modelo 2000
2−
Razone Razone si son correc correctas tas o incorr incorrect ectas as las siguie siguiente ntess afir afirmac macion iones: es: a) En una reac reacci ció ón qu químic ímicaa no no pue puede de ser ser nu nunca nca ΔG ΔG = 0. b) b) ΔG es ind indepen ependi dien ente te de la temp temper erat atur ura. a. c) La rea reacció ción no es espontánea si si ΔG > 0. d) La re reacción es es mu muy rápida si si ΔG < 0. 0.
Septiembre 2003
3−
Dada Dadass tres tres reacc reaccio ione ness espo espont ntán ánea eass cual cuales esqu quie iera, ra, razo razone ne:: a) ¿Cu ¿Cuál es el si signo de ΔG para cada un una?. b) b) ¿Qué ¿Qué dato datoss serí seríaa preci preciso so con conoc ocer er par paraa saber saber si si al pro produ duci cirs rsee las las reac reacci cion ones es aume aument ntaa el grado de desorden y cuál de ellas transcurriría a mayor velocidad?. Junio 1997
4−
Razo Razone ne si la velo veloci cida dad d de reac reacci ción ón depe depend ndee de: de: a) si el proceso es exotérmico; b) si el proceso es espontáneo; c) si los los enl enlace acess que que se romp rompen en son son más más fuer fuerte tess que que los los que que se form forman an;; d) la temp temper erat atur uraa y la pres presió ión n a la que que se se rea reali liza za el proc proces eso. o.
Modelo 2001
5−
Median Mediante te un diagrama diagrama de energí energíaa − coorde coordenad nadaa de reacció reacción n justif justifiqu iquee en cada caso caso si la velocidad de reacción depende de la diferencia de energía entre: a) reac reacti tivo voss y pro produ duct ctos os,, en cual cualqu quie ierr esta estado do de agre agrega gaci ción ón;; b) b) reac reacti tivo voss y pro prod ducto uctoss, en su estad stado o está estánd ndar ar;; c) reactivos y estado de de tr transición; d) productos y estado de transició ción. Junio 2001
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Cuestiones de Cinética química
6−
El diag diagra rama ma ener energé géti tico co adju adjunt nto o corr corres espo pond ndee a una reacción química: A → ← B + C, para la H −1 cual: ΔS = 60 J∙K y el valor absoluto de la variación de entalpía es: |ΔH| = 45 kJ. a) Justifique si la la rea reacción es es espontánea a 25 ºC. b) Indique si un aumento de temperatura aumentará más la velocidad de la reacción reacción directa: directa: A → B + C o de la reacción inversa: B + C → A.
A
B + C reacción
Junio 2010 (Fase General)
7−
Teni Tenien endo do en cuen cuenta ta la gráf gráfic icaa adj adjun unta ta:: a) Indi Indiqu quee si la reac reacci ción ón es exot exotér érmi mica ca o endo endoté térm rmic ica. a. b) Represente el el val valo or de de ΔH ΔH de de re reacc acción. c) Repr Repres esen ente te la curv curvaa de de rea reacci cción ón al añad añadir ir un cata cataliz lizad ador or posi positi tivo vo.. d) ¿Qué ¿Qué efec efecto toss pro produ duce ce el hech hecho o de de aña añadi dirr un un catal cataliza izado dorr pos posit itiv ivo? o?..
Energía
Reactivos Productos
Coordenada de reacción
Junio 1998
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Cuestiones de Cinética química
8−
Cons Consid idera erand ndo o el diag diagra rama ma de ene energ rgía ía que que se mues muestr tra, a, para para la reac reacció ción: n: A → B + C conteste razonadamente a las siguientes preguntas: a) b)
c)
d)
¿Cuál puede ser la causa de la diferencia entre la curva 1 y la 2?. ¿Para cuál de las dos curvas la reacción transcurre a mayor velocidad?. ¿Qué le le su sucederá a las las co constantes de de velocidad de reacción si se aumenta la temperatura?. ¿La reacción es exotérmica o endotérmica?.
Septiembre 2008
9−
Razone: a) Si puede puede deduc deducir irse se,, a part partir ir de las las figu figuras ras corres correspo pond ndien iente tes, s, si las las reacc reaccio ione ness representada representadass en en (I) (I) y (II) son de igual velocidad velocidad y si, previsibleme previsiblemente, nte, serán espontáneas. b) b) En la la figu figura ra (III) (III) se se ha rep repres resen enta tado do una una rea reacci cción ón cat catal aliza izada da y la la mism mismaa sin sin cata catali liza zar. r. Señálese en la figura cuáles son la Ea y el ΔH en el primer supuesto y cuáles en el segundo. c) ¿Por ¿Por qué qué el el empl empleo eo de de un cata catali lizad zador or no no es un proc proced edim imie ient nto o váli válido do para para logr lograr ar que que una reacción no espontánea se produzca?.
Septiembre 1996
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Cuestiones de Cinética química
10 −
Los siguientes siguientes datos describen describen cuatro reacciones reacciones químicas químicas del tipo: A + B → C + D: Energía de activación (kJ∙mol−1) Reacción I
1
Reacción II
ΔG (kJ∙mol−1)
ΔH (kJ∙mol−1)
−2
0,2
0,5
5
−0,8
Reacción III
0,7
0,7
0,6
Reacción IV
1,5
−0,5
−0,3
Se desea saber: a) ¿Cuál es la re reacción más rápida?. b) b) ¿Cuá ¿Cuáll o cuál cuáles es de esta estass rea reacc ccio ione ness son son espo espont ntán ánea eas? s?.. c) ¿Cu ¿Cuál es es la la re reacci cción má más en endotérmi rmica? ca?. d) ¿Qué ¿Qué val valor ores es de la tabl tablaa podrí podrían an modi modifi fica cars rsee por la pre prese senc ncia ia de un cata catali liza zado dorr en cualquiera de las situaciones anteriores?. Justifique las respuestas. Junio 2000
11 −
La reac reacci ción ón en fase fase gase gaseos osa: a: 2 A + B → 3 C es una reacció reacción n elementa elementall y, por por tant tanto, o, de de orden orden dos respec respecto to de de A y de orde orden n uno uno respecto de B. a) Form Formul ulee la la expr expres esió ión n para para la ecua ecuaci ción ón de velo veloci cida dad. d. b) b) Indi Indiqu quee las las uni unida dade dess de la vel veloc ocid idad ad de de reac reacci ción ón y de la la cons consta tant ntee ciné cinétic tica. a. c) Just Justifi ifiqu quee cómo cómo afecta afecta a la velocid velocidad ad de reacc reacció ión n un aume aument nto o de la temp tempera eratu tura ra a volumen constante. d) Justifiq fique cómo afe afecta a la velocidad de reac eacción un aument ento del volumen a temperatura constante. Junio 2006
12 −
La reacción: A + B → C es un proceso elemental. Responda razonadamente a las siguientes cuestiones: a) ¿Cuá ¿Cuále less son son las las uni unida dade dess de de la la vel veloc ocid idad ad de reac reacci ción ón?. ?. b) b) Escri Escriba ba la exp expre resi sión ón de velo velocid cidad ad en en fun funci ción ón de las las con conce cent ntrac racio ione nes. s. c) Indi Indiqu quee la mole molecu cula lari rida dad d y los los órde órdene ness par parci cial ales es de de reac reacci ción ón.. d) ¿Se ¿Se modi modifi fica ca la velo veloci cida dad d de reacc reacció ión n si las las conc concen entra traci cion ones es inici iniciale aless de A y B se mantienen constantes pero cambia la temperatura del experimento?. Modelo 2005
Página 6 Ejercicios de acceso a la Universidad − Cuestiones de Cinética química
13 −
La reacción: 2 X + Y → X2Y tiene órdenes de reacción dos y uno respecto a los reactivos X e Y, respectivamente. a) ¿Cuá ¿Cuáll es el el orde orden n tota totall de la la reac reacci ción ón?. ?. Esc Escri riba ba la la ecua ecuaci ción ón de de la vel veloc ocid idad ad del proceso. b) b) ¿Qué ¿Qué rela relació ción n exis existe te entr entree la velo veloci cida dad d de desapa desaparic rició ión n de X y la de apari aparici ción ón de X2Y?. c) ¿En ¿En qué qué unida unidade dess se pued puedee expre expresa sarr la veloc velocid idad ad de de esta esta reacc reacció ión? n?;; ¿y la cons consta tant ntee de velocidad?. d) ¿De ¿De qué qué fact facto or depen epende de el valo valorr de la con constan stante te de velo veloci cid dad de esta esta reac reacci ció ón?. n?. Razone la respuesta. Septiembre 2007
14 −
La velo veloci cida dad d de de la la rea reacc cció ión: n: A + 2B → C en fase gaseosa solo 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) Just Justifi ifiqu quee par paraa qué qué react reactiv ivo o cam cambi biaa más más depr depris isaa la la con conce cent ntra raci ción ón.. b) b) Indi Indiqu quee los los órde órdene ness parci parcial ales es res respe pecto cto de A y B y esc escrib ribaa la ecu ecuac ació ión n ciné cinéti tica. ca. c) Indi Indiqu quee las las uni unida dade dess de la vel veloc ocid idad ad de de reac reacci ción ón y de la la cons consta tant ntee ciné cinétic tica. a. d) Just Justifi ifiqu quee cómo cómo afect afectaa a la veloc velocid idad ad de reacc reacció ión n una dism dismin inuc ució ión n de volu volume men n a temperatura constante. Junio 2007
15 −
Para Para la la reacc reacció ión n en fase fase gas gaseo eosa sa ide ideal: al: A + B → C + D cuya ecuación cinética o “ley de velocidad” es: v = k∙[A] , indique cómo varía la velocidad de reacción: a) al dis dismin minuir uir el el vol volu umen men del del siste istema ma a la la mit mitad ad;; b) al variar variar las concen concentra tracio ciones nes de los produc productos tos,, sin sin modific modificar ar el el volume volumen n del del sistem sistema; a; c) al utilizar un catalizador; d) al aumentar la la te temperatura. Septiembre 2003
16 −
La reac reacci ción ón en fase fase gase gaseos osa: a: A + B → C + D es endotérmica y su ecuación cinética es: v = k∙[A] 2. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) El reac reacti tivo vo A se con consume sume más depr depris isaa que que el el B. B. b) b) Un aum aumen ento to de de la pres presió ión n total total prod produc ucee un aum aumen ento to de de la vel veloc ocid idad ad de de la reac reacci ción ón.. c) Una Una vez vez inici iniciad adaa la rea reacci cción ón,, la vel veloc ocid idad ad de de reac reacci ción ón es es cons consta tant ntee si la la temp tempera eratu tura ra no varía. d) Por Por ser ser endo endoté térm rmic ica, a, un aume aument nto o de tem tempe perat ratur uraa dism dismin inuy uyee la velo velocid cidad ad de de reacc reacció ión. n. Septiembre 2004
Página 7 Ejercicios de acceso a la Universidad − Cuestiones de Cinética química
17 −
La ecuaci ecuación ón de veloc velocid idad ad para para el proc proces eso o de reducc reducció ión n de HCrO4− con HSO3− en medio ácido es: v = k∙[HCrO 4−]∙[ HSO3−]2∙[H+] . a) Indi Indiqu quee las las unid unidad ades es de la cons consta tant ntee de de vel veloc ocid idad ad (k). (k). b) b) Indi Indiqu quee el orde orden n tota totall de la reacc reacció ión n y los los órde órdene ness parc parcia iale less corre corresp spon ondi dien ente tess a las tres especies. c) Expl Expliq ique ue los los facto factores res que que infl influy uyen en en en la cons consta tant ntee de velo velocid cidad ad de de la reacci reacción ón.. d) Indi Indiqu quee de qué qué form formaa se pued puedee aume aument ntar ar la la vel veloc ocid idad ad de de reac reacci ción ón,, sin sin var variar iar la temperatura y la composición. Modelo 2004
18 −
Para Para la reacc reacció ión n en en fase fase gase gaseos osa: a: CO + NO2 → CO2 + NO la ecuación de velocidad es: v = k∙[NO 2]2. Justifique si si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) La velo veloci cida dad d de desa desapa pari rici ción ón del del CO es igua iguall que que la velo veloci cida dad d de desa desapa pari rici ción ón del NO2. b) b) La cons consta tant ntee de vel veloc ocid idad ad no no depe depend ndee de la la temp tempera eratu tura ra porq porque ue la la reacc reacció ión n se sup supon onee en fase gaseosa. c) El orden total de la reac eacción es dos. d) Las Las uni unida dade dess de de la la con const stan ante te de velo veloci cida dad d ser serán án:: mol mol∙L ∙L−1∙s−1. Septiembre 2005
19 −
Se determ determinó inó experim experimenta entalme lmente nte que la reacc reacción ión:: 2A + B → P sigu siguee la ecuac ecuació ión n de velo veloci cida dad: d: v = k∙[B k∙[B]]2. Contes Conteste te razonad razonadame amente nte si las siguie siguiente ntess proposiciones con verdaderas o falsas: a) La vel veloc ocid idad ad de de desa desapa pari rició ción n de B es la mit mitad ad de de la velo veloci cida dad d de de form formac ació ión n de P. b) b) La conc concen entra traci ción ón de P aume aument ntaa a medi medida da que que dism dismin inuy uyen en las conc concen entr trac acio ione ness de los reactivos A y B. c) El valor alor de de la cons consta tan nte de de velo veloci cida dad d es fun funció ción sola solam mente ente de la la conc concen entr trac ació ión n inicial de B. d) El orden total de rea reacción es tres res. Modelo 2006
20 −
Una reac reacci ción ón qu químic ímicaa del del tipo tipo:: A ( g una constan constante te g ) → B ( g ) + C ( g ) tiene a 25 ºC una 12 −1 −1 cinética: k = 5 x 10 L∙mol ∙s . Conteste razonadamente a las siguientes preguntas: a) ¿Cuá ¿Cuáll es el orden rden de la reac reacci ció ón ante anteri rior or?. ?. b) b) ¿Cóm ¿Cómo o se se mod modifi ifica ca el el valo valorr de de la cons constan tante te “k” “k” si la rea reacci cción ón tie tiene ne lug lugar ar a una temperatura inferior?. c) ¿Por ¿Por qué qué no no coi coinc ncid idee el orde orden n de de reac reacció ción n con con la este estequ quio iome metrí tríaa de la reac reacci ción ón?. ?. d) ¿Qué ¿Qué uni unida dade dess tend tendrí ríaa la cons consta tant ntee ciné cinéti tica ca si si la la reac reacció ción n fuer fueraa de de orde orden n 1?. 1?. Junio 2010 (Fase Específica)
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CUESTIONES RESUELTAS
Ejercicios de acceso a la Universidad − Modelo de examen para 2000 − Cuestión 2
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Modelo de examen para 2000 − Cuestión 2
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2003 − Cuestión 2
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2003 − Cuestión 2
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 1997 − Cuestión 3
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 1997 − Cuestión 3
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Modelo de examen para 2001 − Cuestión 1
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Modelo de examen para 2001 − Cuestión 1
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2001 − Cuestión 4
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2001 − Cuestión 4
Página 19
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2010 (Fase General) − Opción B − Cuestión 1
Página 20
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2010 (Fase General) − Opción B − Cuestión 1
Página 21
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 1998 − Cuestión 2
Página 22
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 1998 − Cuestión 2
Página 23
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2008 − Cuestión 3
Página 24
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2008 − Cuestión 3
Página 25
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 1996 − Cuestión 3
Página 26
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 1996 − Cuestión 3
Página 27
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 1996 − Cuestión 3
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2000 − Cuestión 4
Página 29
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2000 − Cuestión 4
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2006 − Cuestión 2
Página 31
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2006 − Cuestión 2
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Modelo de examen para 2005 − Cuestión 2
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Modelo de examen para 2005 − Cuestión 2
Página 34
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2007 − Cuestión 4
Página 35
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2007 − Cuestión 4
Página 36
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2007 − Cuestión 3
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2007 − Cuestión 3
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2007 − Cuestión 3
Página 39
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2003 − Cuestión 3
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2003 − Cuestión 3
Página 41
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2004 − Cuestión 3
Página 42
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2004 − Cuestión 3
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Modelo de examen para 2004 − Cuestión 2
Página 44
Ejercicios de acceso a la Universidad − Modelo de examen para 2004 − Cuestión 2
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2005 − Cuestión 2
Página 46
Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de septiembre de 2005 − Cuestión 2
Página 47
Ejercicios de acceso a la Universidad − Modelo de examen para 2006 − Cuestión 2
Página 48
Ejercicios de acceso a la Universidad − Modelo de examen para 2006 − Cuestión 2
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2010 (Fase Específica) − Opción A − Cuestión 1
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Ejercicios de acceso a la Universidad − Examen de junio de 2010 (Fase Específica) − Opción A − Cuestión 1
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