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Pregunta 1:
Dados los siguientes procesos a presión atmosférica:
Proceso A: N2O(g) → N2(g) + ½ O2(g) ΔH < 0
Proceso B: C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) ΔH > 0
Se puede afirmar que: (identificar la/s afirmación/es verdadera/s)
a) El proceso A es espontáneo a cualquier temperatura y la espontaneidad del proceso B depende de la temperatura.
b) Los dos procesos son espontáneos a bajas temperaturas
c) El proceso A no es espontáneo y el B si lo es, ambos a cualquier temperatura.
d) Ninguna de las afirmaciones anteriores son ciertas, puesto que, con la información que conocemos, no podemos determinar la espontaneidad de los procesos.
Pregunta 2:
El NH3 se obtiene a partir de H2 y N2:
N2(g) +3 H2(g) ----- 2 NH3(g) ; ΔH = -92,4 kJ ; R= 0.082 atm·L/ mol. K
Identificar las afirmaciones verdaderas:
1) La obtención de amoniaco se favorece al aumentar la temperatura
2) Si en el sistema en equilibrio se disminuye el volumen manteniendo la temperatura constante se favorece la producción de amoniaco
3) Si en el sistema en equilibrio se aumenta la presión añadiendo helio sin modificar el volumen ni la temperatura se favorece la producción de amoniaco
4) En un recipiente en el que se introduzcan nitrógeno e hidrógeno a 1000 K independientemente de la cantidad introducida se producirá amoniaco alcanzándose el equilibrio.
5) En un recipiente en el que se introduzca amoniaco a 1000 K independientemente de la cantidad introducida se producirá hidrógeno y nitrógeno, alcanzándose el equilibrio
6) En esta reacción a Kc= 6724 Kp
7) Al disminuir la temperatura disminuye Kp
Solución:
a) Sólo son ciertas 1, 2, 4 y 5
b) Sólo son ciertas 4, 5, 6 y 7
c) Sólo son ciertas 2, 3, 4 y 7
d) Sólo son ciertas 2, 4, 5 y 6
Pregunta 3:
Se dispone de un reactor que opera a volumen constante y a una temperatura de 25ºC donde se introducen 2 moles de acetileno (C2H2) y 2 moles de H2, obteniéndose como resultado de la reacción entre ambos 16,2 gramos de 1,3-butadieno (C4H6). Calcular ∆Hº
y ∆Uº en la formación de 16,2 g de 1,3-butadieno
Datos: ∆Hº combustión del acetileno: -300,096 Kcal/ mol ; ∆Hº combustión del 1,3-butadieno: -576,352 Kcal/ mol ; ∆Hº formación del agua: -57,798 Kcal/mol
Solución:
a) ∆Hº = -81,64 kcal ; ∆Eº= -80,46 kcal
b) ∆Hº = -1234,34 kcal ; ∆Eº= -1233,15 kcal
c) ∆Hº = -24,49 kcal ; ∆Eº= -24,14 kcal
d) ∆Hº = -370,30 kcal ; ∆Eº= -369,94 kcal
Pregunta 4:
La mitad del calor generado en la reacción descrita en la pregunta 3, se utiliza en expandir isobáricamente el oxígeno gaseoso que contiene un recipiente, hasta conseguir un aumento de temperatura de 10ºC ; calcular el número de moles de O2 contenido en el
recipiente.
Datos: R = 2 cal/ K mol = 0,082 atm L/ K mol ; Cp(O2) = 7/2 R ; P.at.(C) = 12 ; P.at.(H) = 1
Solución:
a) 172,4 moles
b) 174,9 moles
c) 583,14 moles
d) 574,7 moles
Pregunta 5:
Los gases NH3 y HCl forman el sólido NH4Cl:
NH3(g) + HCl (g) ------ NH4Cl(s)
En un recipiente de 4 litros se introducen igual número de moles de NH3 y HCl a 300ºC ¿qué cantidad mínima (en moles) de cada gas habrá que introducir para que se alcance el equilibrio?
Datos: Kp= 17,8 a 300ºC ; R= 0.082 atm·L/ mol.K
Solución:
a) 0,0202 moles de NH3 y 0,0402 moles de HCl
b) 0,01 moles de NH3 y 0,01 moles de HCl
c) 0,0102 moles de NH3 y 0,0202 moles de HCl
d) 0,0202 moles de NH3 y 0,0202 moles de HCl
Pregunta 6:
En relación con la pregunta 5 ¿Qué cantidad de cada gas, en moles, habrá que introducir para que al alcanzar el equilibrio queden 0,1 moles de sólido?
Solución:
a) 0,12 moles de NH3 y 0,12 moles de HCl
b) 0,06 moles de NH3 y 0,06 moles de HCl
c) 0,1 moles de NH3 y 0,1moles HCl
d) 0,02 moles de NH3 y 0,02 moles HCl
Pregunta 7:
Si una vez alcanzado el equilibrio, en la pregunta 6, se introduce HCl en el recipiente hasta alcanzar una presión total 1 atm, dejando a continuación que se restablezca el equilibrio, calcular la nueva presión de equilibrio.
Solución
a) 0,526 atm
b) 0,710 atm
c) 0,237 atm
d) 0,437 atm
Pregunta 8:
El ácido sulfúrico (H2SO4) tiene una primera constante de disociación que tiende a infinito y una segunda con valor de 10E-2. Determine, para una disolución 0,8 M de ácido sulfúrico en agua, cual es su valor de pH
Solución:
a) pH = 0,097
b) pH = 2,010
c) pH = 0,092
d) pH → ∞
