domingo, 10 diciembre 2023

Cuestiones de exámenes de Cinética | Tema 2. Mecanismos de reacción

Al azar


2023

Supóngase el siguiente mecanismo de reacciones elementales unimoleculares:

Si la etapa determinante de la velocidad es la segunda (B ⇄ C), ¿cuál de las siguientes afirmaciones es aceptable?

(A). k2 tiene que ser exactamente igual a k2
(B). k2 ≈ k3
(C). k3 ≪ k2 y k3 ≪ k–2
(D). k2 ≪ k–1


Se ha comprobado que la reacción de obtención de dióxido de nitrógeno a partir de monóxido de nitrógeno y dioxígeno tiene la siguiente ecuación de velocidad: v = k [NO]2 [O2]. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre dicha reacción es cierta?

(A). Es incompatible con la ecuación de velocidad observada que la reacción consista en una sola etapa trimolecular.
(B). Al ser 3 el orden global, la reacción debe tener necesariamente en su mecanismo alguna etapa trimolecular.
(C). Se puede proponer este mecanismo de dos etapas: 1) NO + NO ⇄ N2O2 (rápida); 2) N2O2 + O2 → NO2 + NO2 (lenta).
(D). Necesariamente, el mecanismo ha de consistir en tres etapas elementales unimoleculares cuyas constantes de velocidad serán muy parecidas.


Decir si alguna de las siguientes es la expresión de d[E] / dt para este mecanismo de reacción que se muestra de forma compacta:

(A). (k + k2) [B] + k2 [E]
(B). k[B] – (k + k2) [E]
(C). k[E] – k–1 [B] + k[F]
(D). No, ninguna de las otras.


2022

Sea el par de reacciones opuestas siguiente:

Sobre él, una sola de las siguientes afirmaciones es cierta:

(A). Cuando se alcanza el equilibrio, k1 = k–1.
(B). En el equilibrio, se cumple: (k1 + k–1) [A]eq = k1 ([A]0 + [B]0).
(C). En cualquier momento se cumple: d[A]/dt = k1[A] + k–1[B].
(D). Durante la reacción se cumple [B] = [A] – [A]0 – [B]0.


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.


Cierta especie A puede producir de forma paralela (competitiva) una especie B y otra C. Ambos procesos son de primer orden y los coeficientes estequiométricos de todas las especies son 1. Las concentraciones iniciales de B y C son nulas. Las constantes cinéticas son, respectivamente, k1 y k2. ¿Cómo están relacionadas las concentraciones de las especies con las correspondientes constantes de velocidad?

(A). [B] / [C] = k1 / k2
(B). [B] ekT = [C] ekT
(C). 1 / [B] = 1 / [C] + e–(k₁ + k₂)
(D). k1 [A] = k2 [A]0


2021

Supóngase una reacción compleja que responde a la siguiente ecuación de velocidad: v = k1[A] + k2[A]2. De ella cabe decir…

(A). que es de orden 1.
(B). que es de orden 1,5.
(C). que es de orden 2.
(D). que para ciertos valores de [A] puede comportarse como de orden 1 y para otros valores como de orden 2.


Considérese la reacción de isomerización del ciclopropano (C) en propeno (P): 

en la que tanto la conversión de C en P como la de P en C son de orden 1. ¿Cuál de las siguientes expresiones proporciona el valor de la constante cinética de equilibrio, K, de la reacción?


Considérese un equilibrio del tipo A2 + B2 ⇌ 2 AB en el que k1 es el coeficiente de velocidad de la reacción directa y k–1 el de la reacción inversa, siendo la reacción directa de primer orden en A2 y en B2, y la reacción inversa de segundo orden en AB. El equilibrio se alcanzará más tarde si los valores relativos de las constantes son:

(A). k1 alta y k–1 alta
(B). k1 alta y k–1 baja
(C). k1 baja y k–1 alta
(D). k1 baja y k–1 baja


2020

Supóngase la siguiente reacción:

¿Qué relación tiene que darse entre las constantes para que se pueda aplicar la aproximación de preequilibrio?

(A). k2 ≫ k–1
(B). k1 ≅ k–1
(C). k2 ≫ k1
(D). k–1 ≫ k2


Considérese el siguiente mecanismo de reacción en dos etapas:

¿Cuál sería su ley de velocidad?


El isopropenilciclobutano (IPC) experimenta simultáneamente una isomerización en 1-metilciclohexeno y una descomposición en eteno e isopropeno, reacciones ambas de orden 1 en IPC. Si llamamos k1 a la constante de velocidad de la primera reacción y k2 a la de la segunda, ¿cuál será la constante global para estas transformaciones del IPC?

(A).- k = k1 / k2
(B). k = k1 k2
(C). k = k1 + k2
(D). k = k1 – k2


2019

Se sabe que el orden de la reacción I2(g) + H2(g) → HI(g) es 2 (orden parcial 1 en H2 y 1 en I2), si bien no se trata de una reacción elemental porque se observa la aparición momentánea de átomos de yodo). ¿Cuál sería la ecuación de la velocidad para la reacción Br2(g) + H2(g)  →  HBr(g)?

(A). v = [Br2]2 [H2]2
(B). v = [Br2] [H2]
(C). v = [Br] [H]
(D). No se puede saber sin conocer el mecanismo.


Sea el par de reacciones opuestas

(ambas de orden 1). Si llamamos [A]e y [B]e a las concentraciones en el equilibrio, ¿cuál de las siguientes expresiones se cumplirá al alcanzarse dicho equilibrio?


Considérese la siguiente reacción de descomposición del N2O5(g): 2 N2O5(g)  4 NO2(g) + O2(g). Para dicha reacción se ha propuesto el siguiente mecanismo (las constantes de velocidad se indican entre paréntesis):

N2O5  NO2 + NO3                              (k1)
NO2 + NO3  N2O5                              (k-1)
NO2 + NO3  NO2 + O2 + NO               (k2)
NO + N2O5  NO2 + NO2 + NO2               (k3)

Solo una de las siguientes expresiones para la velocidad es aceptable.

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