Question

Pregunta B2.- La siguiente reacción, no ajustada: CH3OH (l) + O2 (g) ⇆ H2O (l) + CO2 (g) es exotérmica a 25 ºC.

a) Escriba la expresión para la constante de equilibrio Kp de la reacción indicada.

b) Razone cómo afecta al equilibrio un aumento de la temperatura.

c) Razone cómo afecta a la cantidad de CO2 desprendido un aumento de la cantidad de CH3OH (l).

d) Justifique cómo se modifica el equilibrio si se elimina CO2 del reactor.
Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.

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

Answer 1

Pregunta B2.- La siguiente reacción, no ajustada: CH₃OH (l) + O₂ (g) ⇆ H₂O (l) + CO₂ (g) es exotérmica a 25 ºC.

a) Escriba la expresión para la constante de equilibrio Kp de la reacción indicada.

Por ser un equilibrio heterogéneo líquido/gas, las constantes de equilibrio solo serán función de las especies que estén en el estado de agregación de mayor libertad (gas).

2CH₃OH(l) + 3O₂(g) ↔ 4H₂O(l) + 2CO₂(g)
$K_{p}= \frac{P^{2_{CO_{2}}}}{P^{3_{O_{2}}}}$

b) Razone cómo afecta al equilibrio un aumento de la temperatura.

Según el principio de Le Chatelier, al producir una perturbación en un sistema en equilibrio, este evoluciona en contra de la perturbación de forma que reestablezca el equilibrio. Si se aumenta la temperatura, el sistema tiende a desplazarse en sentido endotérmico (absorbiendo calor), y de esta manera reestablecer el equilibrio. Teniendo en cuenta que la reacción es exotérmica, tal y como dice el enunciado, el sentido endotérmico será hacia la izquierda, por lo tanto al aumentar la temperatura, el equilibrio se desplaza hacia los reactivos.

c) Razone cómo afecta a la cantidad de CO₂ desprendido un aumento de la cantidad de CH₂OH (l).

Por encontrarse el metanol en estado líquido y ser un equilibrio heterogéneo líquido/gas, la concentración de etanol no influye en el equilibrio y por tanto, influye en la cantidad de CO₂ desprendida.

d) Justifique cómo se modifica el equilibrio si se elimina CO₂ del reactor.

Al eliminar CO₂, el sistema se desplaza hacia la derecha, generando más CO₂, y oponiéndose a la perturbación.

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