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Miércoles 7 de noviembre de 2018 (tarde)

1 hora

QuímicaNivel superiorPrueba 1

Instrucciones para los alumnos

yy No abra esta prueba hasta que se lo autoricen.yy Conteste todas las preguntas.yy Seleccione la respuesta que considere más apropiada para cada pregunta e indique su

elección en la hoja de respuestas provista.yy Como referencia, se incluye la tabla periódica en la página 2 de esta prueba.yy La puntuación máxima para esta prueba de examen es [40 puntos].

© International Baccalaureate Organization 2018

N18/4/CHEMI/HPM/SPA/TZ0/XX

8818 – 6125

88 Ra

(226

)

56 Ba

137,

33

38 Sr87

,62

20 Ca

40,0

8

12 Mg

24,3

1

4 Be

9,012

‡†

89 ‡

Ac

(227

)

57 †

La13

8,91

39 Y88

,91

21 Sc 44,9

6

90 Th23

2,04

58 Ce

140,

12

72 Hf

178,

49

40 Zr 91,2

2

22 Ti47

,87

91 Pa23

1,04

59 Pr14

0,91

73 Ta18

0,95

41 Nb

92,9

1

23 V50

,94

92 U23

8,03

60 Nd

144,

24

74 W18

3,84

42 Mo

95,9

6

24 Cr

52,0

0

55 Cs

132,

91

37 Rb

85,4

7

19 K39

,10

11 Na

22,9

9

3 Li 6,941 H 1,011 Fr87 (223

)

93 Np

(237

)

61 Pm (145

)

75 Re

186,

21

43 Tc (98)25 Mn

54,9

4

94 Pu (244

)

62 Sm15

0,36

76 Os

190,

23

44 Ru

101,

07

26 Fe 55,8

5

95 Am

(243

)

63 Eu15

1,96

77 Ir19

2,22

45 Rh

102,

91

27 Co

58,9

3

96 Cm

(247

)

64 Gd

157,

25

78 Pt19

5,08

46 Pd10

6,42

28 Ni

58,6

9

97 Bk

(247

)

65 Tb15

8,93

79 Au

196,

97

47 Ag

107,

87

29 Cu

63,5

5

Tabl

a pe

riódi

ca

Núm

ero

atóm

ico

Elem

ento

Mas

a at

ómic

a re

lativ

a

98 Cf

(251

)

66 Dy

162,

50

80 Hg

200,

59

48 Cd

112,

41

30 Zn 65,3

8

99 Es (252

)

67 Ho

164,

93

81 Tl20

4,38

49 In11

4,82

31 Ga

69,7

2

13 Al

26,9

8

5 B10

,81

13

100

Fm (257

)

68 Er16

7,26

82 Pb 207,

2

50 Sn11

8,71

32 Ge

72,6

3

14 Si28

,09

6 C12

,01

14

101

Md

(258

)

69 Tm16

8,93

83 Bi

208,

98

51 Sb12

1,76

33 As

74,9

2

15 P30

,97

7 N14

,01

15

102

No

(259

)

70 Yb17

3,05

84 Po (209

)

52 Te12

7,60

34 Se78

,96

16 S32

,07

8 O16

,00

16

103

Lr (262

)

71 Lu17

4,97

85 At

(210

)

53 I12

6,90

35 Br

79,9

0

17 Cl

35,4

5

9 F19

,00

17

86 Rn

(222

)

54 Xe13

1,29

36 Kr

83,9

0

18 Ar

39,9

5

10 Ne

20,1

8

2 He

4,0018

34

56

78

910

1112

1 2 3 4 5 6 710

4 R

f(2

67)

105

Db

(268

)

106

Sg (269

)

107

Bh

(270

)

108

Hs

(269

)

109

Mt

(278

)

110

Ds

(281

)

111

Rg

(281

)

112

Cn

(285

)

113

Unt

(286

)

114

Uug

(289

)

115

Uup

(288

)

116

Uuh

(293

)

117

Uus

(294

)

118

Uuo

(294

)

N18/4/CHEMI/HPM/SPA/TZ0/XX– 2 –

1. ¿Cuántos moles de FeS2 se necesitan para producir 32 g de SO2? (Ar : S = 32, O = 16)

4FeS2 (s) + 11O2 (g) → 2Fe2O3 (s) + 8SO2 (g)A. 0,25

B. 0,50

C. 1,0

D. 2,0

2. El volumen de una muestra de un gas medido a 27 C es 10,0 dm3. ¿A qué temperatura el volumen se reducirá a 9,0 dm3 a la misma presión?

A. −3,0 C

B. 24,3 C

C. 29,7 C

D. 57,0 C

3. Un comprimido de antiácido que contiene 0,50 g de NaHCO3 (Mr = 84) se disuelve en agua hasta un volumen de 250 cm3. ¿Cuál es la concentración, en mol dm−3, de HCO3

− en esta solución?

A. 0 250 840 50

,,×

B. 0 50

84 0 250,

,×

C. 250 840 50×

,

D. 0 5084 250

,×

Véase al dorso


4. ¿Qué enunciados son correctos para el espectro de emisión del hidrógeno?

I. Las líneas convergen a mayores frecuencias.

II. Las transiciones electrónicas a n = 2 son las responsables de las líneas en la región visible.

III. Las líneas se producen cuando los electrones se desplazan de niveles de energía menores a niveles de energía mayores.

A. Solo I y II

B. Solo I y III

C. Solo II y III

D. I, II y III

5. Se dan los valores para las tres primeras energías de ionización sucesivas de dos elementos X y Z.

Elemento Energía de primera ionización / kJ mol–1

Energía de segunda ionización / kJ mol–1

Energía de tercera ionización / kJ mol–1

X 520 7300 11 800

Z 1090 2350 4610

¿Qué par de elementos representan X y Z?

X Z

A. Li Be

B. Li C

C. Be Li

D. Be C

6. ¿Qué óxidos producen una solución ácida cuando se añaden al agua?

I. Al2O3 y SiO2

II. P4O6 y P4O10

III. NO2 y SO2

A. Solo I y II

B. Solo I y III

C. Solo II y III

D. I, II y III


7. ¿Qué especie requerirá menor energía para extraerle un electrón?

A. Na+

B. Mg+

C. Al2+

D. C3+

8. ¿Qué es correcto para el ion complejo en [Fe(H2O)5Cl]SO4?

Estado de oxidación del hierro

Carga total del ion complejo

A. +2 2+

B. +2 0

C. +3 1+

D. +3 2+

9. ¿Qué especie tiene la misma geometría molecular que el SO32−?

A. BF3

B. SO3

C. PF3

D. CO32−

10. ¿Cuántos pares de electrones solitarios y enlazantes rodean al átomo central de cloro en el ClF2+?

Pares solitarios Pares enlazantes

A. 0 2

B. 0 4

C. 2 4

D. 2 2

Véase al dorso


11. ¿Qué compuesto tiene mayor punto de ebullición?

A. CH3CHO

B. CH3CH2F

C. CH3OCH3

D. CH3CH2NH2

12. ¿Cuál es el número de enlaces sigma (σ) y pi (π) en la molécula (NC)2C=C(CN)2?

σ π

A. 9 9

B. 5 9

C. 13 5

D. 9 5

13. ¿Cuál es la hibridación de los átomos de carbono, oxígeno y nitrógeno rodeados con un círculo?

OCH3

H3CN N

O N N

CH3

Carbono Oxígeno Nitrógeno

A. sp3 sp sp

B. sp2 sp2 sp

C. sp2 sp3 sp2

D. sp3 sp2 sp2


14. Considere las siguientes reacciones:

Fe2O3 (s) + CO (g) → 2FeO (s) + CO2 (g) ∆H Ö = −3 kJ

Fe (s) + CO2 (g) → FeO (s) + CO (g) ∆H Ö = +11 kJ

¿Cuál es el valor de ∆H Ö, en kJ, para la siguiente reacción?

Fe2O3 (s) + 3CO (g) → 2Fe (s) + 3CO2 (g)

A. −25

B. −14

C. +8

D. +19

15. ¿Qué es correcto cuando el Ba(OH)2 reacciona con NH4Cl?

Ba(OH)2 (s) + 2NH4Cl (s) → BaCl2 (aq) + 2NH3 (g) + 2H2O (l) ∆H Ö = +164 kJ mol−1

Temperatura Entalpía Estabilidad

A. aumenta la entalpía de los productos es menor que la de los reactivos

los productos son menos estables que los reactivos

B. disminuye la entalpía de los productos es menor que la de los reactivos

los productos son más estables que los reactivos

C. disminuye la entalpía de los productos es mayor que la de los reactivos

los productos son menos estables que los reactivos

D. aumenta la entalpía de los productos es mayor que la de los reactivos

los productos son más estables que los reactivos

Véase al dorso


16. ¿Cuáles son los signos de ∆H Ö y ∆S Ö para la reacción, que es espontánea a baja temperatura y no es espontánea a temperatura muy elevada?

∆G Ö = ∆H Ö − T∆S Ö

SO3 (g) + CaO (s) → CaSO4 (s)

∆H Ö ∆S Ö

A. + −

B. − +

C. − −

D. + +

17. ¿Qué cambio es exotérmico?

A. 12

Cl2 (g) → Cl (g)

B. K (g) → K+ (g) + e−

C. KCl (s) → K+ (g) + Cl− (g)

D. Cl (g) + e− → Cl− (g)

18. Muestras de carbonato de sodio en polvo se hicieron reaccionar por separado con muestras de ácido clorhídrico en exceso.

Na2CO3 (s) + 2HCl (aq) → CO2 (g) + 2NaCl (aq) + H2O (l)

Reacción I: se añadió 1,0 g Na2CO3 (s) a HCl (aq) 0,50 mol dm−3

Reacción II: se añadió 1,0 g Na2CO3 (s) a HCl (aq) 2,0 mol dm−3

¿Qué es igual para las reacciones I y II?

A. La velocidad inicial de reacción

B. La masa total de CO2 producido

C. El tiempo total de reacción

D. La velocidad media de producción de CO2


19. ¿Qué disminuye la energía de activación de una reacción?

A. Aumento de la temperatura

B. Añadido de un catalizador

C. Añadido de más reactivos

D. Aumento de la frecuencia de colisión de los reactivos

20. Se mezclaron los compuestos X e Y y se midió el tiempo de aparición de un color a varias concentraciones de reactivo.

Experimento [X] / mol dm–3 [Y] / mol dm–3 Tiempo / s

1 0,12 0,16 20

2 0,06 0,16 40

3 0,12 0,08 80

¿Cuáles son los órdenes de reacción con respecto a X y a Y?

X Y

A. 1 2

B. 12

14

C. 2 1

D. 2 4

Véase al dorso


21. La expresión de velocidad para la reacción es: velocidad = k [NO]2[O2].

2NO (g) + O2 (g) → 2NO2 (g)

¿Qué mecanismo no es coherente con esta expresión de velocidad?

A. NO + NO N2O2 N2O2 + O2 → 2NO2

rápida lenta

B. 2NO + O2 → 2NO2 lenta

C. NO + O2 → NO2 + ONO + O → NO2

lenta rápida

D. NO + O2 NO3

NO3 + NO → 2NO2

rápida lenta

22. Considere la reacción:

2N2O (g) 2N2 (g) + O2 (g)

Los valores de Kc a diferentes temperaturas son:

Temperatura / K Kc

838 1,10 × 10−3

1001 3,80 × 10−1

1030 8,71 × 10−1

1053 1,67

¿Qué enunciado es correcto a mayor temperatura?

A. Se favorece la reacción directa.

B. Se favorece la reacción inversa.

C. La velocidad de la reacción inversa es mayor que la velocidad de la reacción directa.

D. La concentración de ambos, reactivos y productos, aumenta.


23. ¿Qué combinación describe un sistema en equilibrio?

Valor de entropía Valor de energía libre de Gibbs

A. mínimo mínimo

B. máximo mínimo

C. máximo máximo

D. mínimo máximo

24. ¿Qué dos especies actúan como ácidos de Brønsted–Lowry en la reacción?

H2PO4− (aq) + OH− (aq) HPO4

2− (aq) + H2O (l)

A. HPO42− (aq) y OH− (aq)

B. H2PO4− (aq) y HPO4

2− (aq)

C. HPO42− (aq) y H2O (l)

D. H2PO4− (aq) y H2O (l)

25. ¿Cuál es el orden creciente de pH para las siguientes soluciones de la misma concentración?

A. NaCl < NH4Cl < Na2CO3 < CH3COONa

B. CH3COONa < NH4Cl < NaCl < Na2CO3

C. NH4Cl < NaCl < CH3COONa < Na2CO3

D. Na2CO3 < CH3COONa < NaCl < NH4Cl

26. ¿Qué especie no es una base de Lewis?

A. OH−

B. NH4+

C. H2O

D. PH3

Véase al dorso


27. El valor del pKa de un indicador, HIn, es 5,1.

HIn (aq) H+ (aq) + In− (aq) color A color B

¿Qué enunciado es correcto?

A. A pH = 7, se observará el color B

B. A pH = 3, se observará el color B

C. A pH = 7, [HIn] = [In− ]

D. A pH = 3, [HIn] < [In− ]

28. ¿Qué es correcto para la reacción?

P4 (s) + 3H2O (l) + 3OH− (aq) → PH3 (g) + 3H2PO2− (aq)

Agente oxidante Agente reductor

A. H2O P4

B. P4 OH−

C. OH− P4

D. P4 P4

29. ¿Cuál describe el flujo de electrones en una pila voltaica?

A. Desde el cátodo (electrodo positivo) hacia el ánodo (electrodo negativo) a través del circuito externo

B. Desde el ánodo (electrodo negativo) hacia el cátodo (electrodo positivo) a través del circuito externo

C. Desde el agente oxidante hacia el agente reductor a través del puente salino

D. Desde el agente reductor hacia el agente oxidante a través del puente salino


30. ¿Qué es correcto para una reacción rédox en la que el potencial de electrodo estándar es negativo?

∆GÖ = −nFE Ö y ∆GÖ = −RT ln K

A. ∆GÖ es negativo y K es menor que 1.

B. ∆GÖ es negativo y K es mayor que 1.

C. ∆GÖ es positivo y K es menor que 1.

D. ∆GÖ es positivo y K es mayor que 1.

31. Considere los potenciales de electrodo estándar:

Cr3+ (aq) + 3e− Cr (s) E Ö = −0,74 VHg2+ (aq) + 2e− Hg (l) E Ö = +0,85 V

¿Cuál es el potencial de celda, en V, para la pila voltaica?

2Cr (s) + 3Hg2+ (aq) → 3Hg (l) + 2Cr3+ (aq)

A. −1,59

B. +0,11

C. +1,07

D. +1,59

32. ¿Qué compuestos provocan la variación de color de púrpura a incoloro en el manganato (VII) de potasio acidificado?

I. CH3CH2CH2CH2OH

II. (CH3)3CCH2OH

III. CH3CH2CH(OH)CH3

A. Solo I y II

B. Solo I y III

C. Solo II y III

D. I, II y III

Véase al dorso


33. ¿Qué es correcto para el benceno?

A. Sufre fácilmente reacciones de adición y decolora al agua de bromo.

B. Contiene enlaces carbono-carbono simples y dobles alternos y es plano.

C. Su espectro de RMN de 1H presenta seis señales y sufre fácilmente reacciones de sustitución.

D. Su espectro de RMN de 1H presenta una única señal y forma un único isómero C6H5Br.

34. ¿Qué compuestos reaccionan para formar CH3CH2CH2COOCH(CH3)2?

A. ácido propanoico y 2-propanol

B. ácido propanoico y 2-butanol

C. ácido butanoico y 1-propanol

D. ácido butanoico y 2-propanol

35. ¿Qué enunciado sobre la reacción de un ion hidróxido con el reactivo orgánico es correcto?

A. 1-bromopentano sigue predominantemente un mecanismo SN1.

B. 2-bromo-2-metilbutano sigue predominantemente un mecanismo SN2.

C. La reacción con 1-bromopentano se produce a menor velocidad que con 1-cloropentano.

D. La reacción con 1-bromopentano se produce a menor velocidad que con 2-bromo-2-metilbutano.

36. ¿Cuál es el producto principal de la reacción del HBr con 1-buteno?

A. 1-bromobutano

B. 2-bromobutano

C. 1,2-dibromobutano

D. 2,2-dibromobutano

37. ¿Cuántos átomos de carbono quirales hay en una molécula de (CH3)2CHCHClCHBrCH3?

A. 0

B. 1

C. 2

D. 3


38. ¿Cuál es la relación de las áreas debajo de cada señal en el espectro de RMN de 1H del 2-metilbutano?

A. 6 : 1 : 2 : 3

B. 3 : 3 : 1 : 5

C. 6 : 1 : 5

D. 3 : 3 : 1 : 2 : 3

39. ¿Cuáles son las incertidumbres absoluta y porcentual para el cambio de masa?

Masa inicial: 22,35 ±0,05 gMasa final: 42,35 ±0,05 g

Incertidumbre absoluta / g

Incertidumbre porcentual

A. ±0,05 0,1 %

B. ±0,10 0,5 %

C. ±0,05 0,5 %

D. ±0,10 0,1 %

40. ¿Qué técnica se puede utilizar para hallar las longitudes de enlace y los ángulos de enlace dentro de una molécula?

A. Cristalografía de rayos X

B. Espectroscopía de RMN de 1H

C. Espectroscopía infrarroja

D. Espectroscopía de masas

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