Galicia. Examen PAU resuelto de Química. Julio 2020

PREGUNTA 6

En un recipiente cerrado se introducen 2,0 moles de CH₄ y 1,0 mol de H₂S a la temperatura de 727 ⁰C, estableciéndose el siguiente equilibrio: . Una vez alcanzado el equilibrio, la presión parcial del H₂ es 0,20 atm y la presión total es de 0,85 atm. Calcule:

6.1. Los moles de cada sustancia en el equilibrio y el volumen del recipiente.

6.2. El valor de K_c y K_p.

 

DATO:

 

6.1.  Escribimos el equilibrio que se establece:

 

 

 

Calculamos los moles totales en el equilibrio:

 

 

Como sabemos la presión parcial de hidrógeno y la presión total en el equilibrio, con la ley de Raoult podemos hallar los moles que reaccionan:

 

 

 

 

 

 

 

 

Ahora podemos calcular los moles en equilibrio:

 

 

 

 

 

Calculamos los moles totales en el equilibrio:

 

 

Con la ecuación de los gases ideales calculamos el volumen del recipiente:

 

 

 

6.2.  La expresión de K_c será la siguiente:

 

 

Sustituimos y calculamos:

 

 

Para calcular la constante de las presiones utilizamos la siguiente ecuación que nos relaciona las dos constantes y que podéis ver aquí como se deduce:

 

 

Hay que recordar que  son los moles en fase gas en los productos menos en reactivos. En este caso:

 

 

Sustituimos y calculamos la constante que nos falta: