Examen de Cinética Química – Junio 2022 (2s)

La solución de cada pregunta puede verse pulsando sobre su enunciado

CUESTIONES

1. Sea una reacción cuya ecuación de velocidad es del tipo v = k [A]^m, siendo m un número entero que indica el orden de la reacción. ¿Para algún valor de m el producto t_1/2[A]₀^m–1 es una constante independientemente del valor de [A]₀?

(A). No, para ninguno
(B). Sí, para cualquiera
(C). Solo para m = 1
(D). Solo para m > 1

2. El amoniaco se descompone mediante una reacción que conduce a un equilibrio entre NH₃, H₂ y N₂. A propósito, una sola de las siguientes afirmaciones es correcta.

(A). El mecanismo de la reacción de descomposición del NH₃ ha de consistir necesariamente en el choque de dos moléculas de NH₃ para que se induzca una reorganización de los átomos de esta molécula.
(B). La molecularidad de la reacción de descomposición del NH₃ ha de ser 2 puesto que se necesita que choquen 2 moléculas de NH₃.
(C). La velocidad de la reacción de descomposición del NH₃ ha de ser mayor que la de síntesis del NH₃, pues la primera requiere que choquen 2 moléculas y la segunda 4.
(D). La reacción de descomposición del amoniaco no puede transcurrir en una sola etapa.

3. Supóngase la reacción de descomposición irreversible en disolución B → C en la que solo la especie C absorbe radiación UV a cierta longitud de onda, pero B no absorbe, ni tampoco el disolvente. Supóngase que se cumple la ley de Beer. Si llamamos A_t a la absorbancia medida en cualquier momento, A₀ a la absorbancia al principio de la reacción y A_∞ a la absorbancia cuando se puede dar por concluida la reacción, ¿cuál de las expresiones que se dan en las siguientes respuestas es válida?

(A). A_∞ – A_t = [C]₀ – [C]_t
(B). A_t – A₀ = [C]_t – [C]₀
(C). A_∞ / (A_∞ – A_t) = [B]₀ / [B]_t
(D). A_t / A₀ = [B]_t / [B]₀

4. Supóngase que se quiere estudiar la dinámica de la reacción H + F₂ → HF + F por quimioluminiscencia infrarroja. Una de las siguientes afirmaciones es falsa:

(A). El experimento debe hacerse a una presión alta para que la probabilidad de que los productos pierdan energía por colisión sea apreciable.
(B). La medida de la intensidad de las líneas de emisión infrarroja informará de cómo se distribuye la energía del producto HF.
(C). Los estudios de quimioluminiscencia infrarroja darán información sobre la superficie de energía potencial de la reacción.
(D). La quimioluminiscencia infrarroja no se considera una técnica de estudio de dinámicas con láseres.

5. En la teoría del estado de transición se introduce el llamado coeficiente de transmisión. Sobre esta variable una sola de las siguientes afirmaciones es cierta.

(A). Da cuenta de la posibilidad de que algunas de las supermoléculas que cruzan la superficie divisoria crítica puedan volver atrás para dar de nuevo los reactivos.
(B). Se usa para tener en cuenta que las moléculas que chocan deben estar orientadas de forma adecuada para que la colisión dé lugar a reacción.
(C). Mide la probabilidad de que las moléculas con energía cinética relativa menor que la barrera de energía potencial la puedan atravesar.
(D). Es una medida de la cantidad de luz que se transmite por la muestra cuando se hacen estudios espectroscópicos de la cinética de una reacción.

6. La fotolisis de la molécula H₃C–N=N–C₂H₅ consiste en la ruptura de los enlaces simples que se han dibujado. Según eso, además de N₂, ¿qué productos se obtendrían mayoritariamente cuando la reacción se realiza en fase gaseosa y cuando se realiza en disolución en un disolvente inerte?

(A). Tanto en fase gaseosa como en disolución se obtienen etano, propano y butano.
(B). En fase gaseosa se obtienen etano, propano y butano; en disolución solo propano.
(C). En fase gaseosa se obtienen solo radicales ·CH₃; en disolución solo radicales ·C₂H₅.
(D). Tanto en fase gaseosa como en disolución solo se obtiene propano.

PROBLEMA (Consta de tres apartados)

7. Se ha estudiado la reacción 2 N₂O₅ → 2 N₂O₄ + O₂ midiendo cómo varían con la temperatura (θ) la constante cinética y el tiempo de vida media. Los resultados de dos series de experimentos que se han realizado se muestran conjuntamente en la siguiente tabla (en todos los casos se ha partido de la misma concentración inicial de N₂O₅). El tiempo se mide en segundos y la constante en las unidades que le correspondan según el orden de la reacción.

¿Se podría proponer con estos datos el orden de la reacción?

(A). No
(B). Sí: 0
(C). Sí: 1
(D). Sí: 2

8. ¿Cuánto valdría el tiempo de vida media a la temperatura de –100 ^oC?

(A). 8,8·10² segundos
(B). Poco más de 3 horas
(C). cerca de 1 año
(D). Unos 8000 millones de años

9. Realizando el experimento a 50 ^oC, ¿cuánto tiempo tardarían en descomponerse las ¾ partes del N₂O₅ inicial?

(A). 26 min
(B). 17,33 min
(C). 9,75 min
(D). Un tiempo muy diferente a cualquiera de los anteriores.