T5: Equilibrio químico · Cálculos estequiométricos en fase gaseosa

Cálculos estequiométricos en fase gaseosa

Problema

2022 · Ordinaria · Titular

Problema 1. Cálculos estequiométricos.

En la fabricación del ácido sulfúrico, una de las etapas consiste en transformar el $\ce{SO2}$ en $\ce{SO3}$ en virtud de la siguiente ecuación química:

2 \ce{SO2(g)} + \ce{O2(g)} \to 2 \ce{SO3(g)}

Un reactor de $150 \text{ litros}$ contiene aire ( $20\% \text{ vol. } \ce{O2}$ y $80\% \text{ vol. } \ce{N2}$ ) a una presión total de $2 \text{ atm}$ y temperatura de $125 ^\circ\text{C}$ . En dicho reactor se introducen $2 \text{ moles de } \ce{SO2}$ . La reacción, a esta temperatura, tiene un rendimiento del $75\%$ .

a) Calcule cuántos moles de

\ce{SO2}

\ce{O2}

han sobrado, así como la masa (en gramos) de

\ce{SO3}

obtenido.b) Calcule la presión parcial de cada uno de los gases de la mezcla final (

\ce{N2}, \ce{O2}, \ce{SO2}

\ce{SO3}

) a la temperatura indicada, así como la presión total en el interior del reactor.

Datos: Masas atómicas relativas: $O = 16,0; S = 32,1$ . $R = 0,082 \text{ atm} \cdot \text{L} \cdot \text{mol}^{-1} \cdot \text{K}^{-1}$ .

EstequiometríaGases ideales