7/17/2019 Seminario Termodinámica y Cinética

http://slidepdf.com/reader/full/seminario-termodinamica-y-cinetica 1/2

QUÍMICATermodinámica, Cinética y Equilibrio

1.- Calcular la cantidad de calor en J que se requiere para convertir 180 g de agua a 10 ºC envapor a 105 ºC. Datos: Calor especifico del agua liquida, 4.18 Jul/groC; Calor especifico delagua vapor, 2.03 Jul/groC; Calor latente de vaporización, 2.26x103 Jul/gr.2.- Calcular la cantidad de calor que absorben 50 g de hielo a -12 ºC para convertirse en agua a20 ºC. Datos: Calor especifico del agua liquida, 4.18 Jul/groC; Calor especifico del agua solida,2.09 Jul/groC; Calor latente de fusión, 334 Jul/gr. 3.- El calor latente de fusión del Na en su punto de fusión, (97.5 ºC) es 2.6 kJ mol-1. ¿Cuántocalor deben absorber 5.0 g de Na sólido a 97.5 ºC para convertirse en Na fundido?.4.-  Calcular la entalpía estándar de formación del Cl-(aq) sabiendo que, por convenio, laentalpía estándar de formación del H+(aq) es igual a cero; es decir:

1 / 2 H2(g) = H+(aq) + e-(aq) ∆H0298 = 0Datos: Entalpía estándar de disolución del HCl, ∆H0

298 = - 75.14 kJ/mol. Entalpía estándar deformación del HCl ∆H0

298 = - 92.31 kJ/mol.5.- Calcular ∆S de 1 mol de aluminio el cual es calentado de 600 ºC a 700 ºC. El punto defusión del aluminio es 660 ºC. El calor molar de fusión es 393 J/g y las capacidades caloríficasdel sólido y del líquido pueden ser tomadas como 31.8 y 34.3 J/Kmol respectivamente.6.- Predecir el signo de ∆S para cada uno de los procesos siguientes:a. O2(g) → 2 O (g) b. Desalinización del agua de mar. c. N2(g,10 atm) → N2(g, 1 atm)d. N2(g) + 3 H2(g)→ 2 NH3 (g) e. C (s, grafito) → C (s, diamante)f. C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2 (g) g. 4. Br2 (l) → Br2(g) h. Preparación de un huevo cocido.

7. Para la siguiente reacción:CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O (g)a) Calcular ∆Go.b) Calcular ∆G bajo condiciones en donde las presiones parciales de H2, CO2, H2O y CO son10, 20 , 0.02 y 0.01 atm, respectivamente.Datos: ∆Gf 

o(H2O)= -228.6KJ/mol, ∆Gf o(CO)= -137.3KJ/mol, ∆Gf 

o(CO2)= -394.4KJ/mol,8. Dada la siguiente reacción:

2CH3OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 4H2O(l) ∆Ho298= -1.552’8 KJ

a)  Indica si el proceso es espontáneo en condiciones estándar.b)  Supón el sistema en equilibrio. Justifica como afectaría al equilibrio un aumento de presión

y un aumento de temperatura.Datos: ∆Sf o(CH3OH)= 126.8 J/ oK, ∆Sf o(CO2)= 213.7 J/ oK, ∆Sf o(O2)= 205.0 J/ oK, ∆Sf o(H2O)=70.0 J/ oK9.- En la reacción de segundo orden: CH3CHO(g) → CH4(g) + CO(g) a 791.2 K, la presióninicial de acetaldehído era 4.838 atm y al cabo de 480 s resultó 2.252 atm. Calcular la constantede velocidad específica. Suponer comportamiento ideal.10.-  La reacción de orden uno correspondiente a la descomposición del azometano tiene a560.2 K una vida media de 6980 s, a 606.2 K una vida media de 333.2 s. Calcular la energía deactivación.11.-  En una reacción a temperatura fija, si se duplica la concentración del reactivo A, lavelocidad se dobla. Si la concentración de A se mantiene constante y se triplica la de B, la

velocidad se hace nueve veces mayor; Por último, si la concentración de A se triplica y la de B

7/17/2019 Seminario Termodinámica y Cinética

http://slidepdf.com/reader/full/seminario-termodinamica-y-cinetica 2/2

se duplica, la velocidad se hace doce veces mayor. Calcular los órdenes de reacción respecto deA, de B y el total. 12.- La reacción N2O5(g) N2O4(g) + ½ O2(g) obedece a la ley de velocidad =k[N2O5], en la cual la constante de velocidad específica es 1.68 x 10-2  s-1  a una temperaturadeterminada. Si 2.5 moles de N2O5(g) se colocan en un recipiente de 5.00 litros a esa

temperatura, ¿Cuantos moles de N2O5 quedarán, transcurrido 1 minuto?.13.- La descomposición en fase gas del NOBr es de segundo orden respecto a [NOBr], con k =0.810 M-1s-1 a 10 ºC. Se inicia con 4.00 x 10-3 M de NOBr en un matraz a 10 ºC. ¿Cuantossegundos tardan en consumirse 1.5 x 10-3 M de este NOBr?.14.  Cuando se retiene un compuesto A en un recipiente de vidrio, se descomponeespontáneamente según, A → B + C. Se han obtenido los siguientes datos para la velocidad dereacción en función de la concentración inicial de A.[A]0 mol/l 4.0 x 10-2 3.0 x 10-2  8.0 x 10-2 veloc. mol l /s 1.02 x 10-9 1.02 x 10-9 1.02 x 10-9 Determinar: (a)  La expresión de la velocidad, (b)  el orden de la reacción y  (c) el tiemponecesario para que se descomponga el 75 % de A si la concentración inicial es 1 M.15.- A 400 ºC, una mezcla gaseosa de hidrógeno, iodo e ioduro de hidrógeno en equilibriocontiene 0.0031 moles de H2, 0.0031 moles de I2 y 0.0239 moles de HI por litro.

H2(g) + I2(g) 2HI(g)Calcular: a) el valor de Kc; b) La presión total de la mezcla y las presiones parciales de cadauno de los componentes, y c) el valor de KP.16.- A muy alta temperatura, Kc = 1.0 x 10-13 para la siguiente reacción:

2 HF(g) H2(g) + F2(g)Transcurrido cierto tiempo, se detectaron las siguientes concentraciones, [HF] = 0.500 M, [H2] = 1.0 x 10-3 M, y [F2] = 4.0 x 10-3 M. Indicar si el sistema se encuentra en equilibrio, y de locontrario, ¿Qué debe ocurrir para que se alcance dicho equilibrio?.

17.- Para el equilibrio gaseoso, PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g), ∆H>0, explicar el efecto sobrela distribución de los productos y reactivos de a) el aumento de la temperatura, b) el aumentoen la presión, c) mayor concentración de Cl2, d) mayor concentración de PCl5, y e) presenciade un catalizador.18.- A 22 ºC la constante en equilibrio Kc para la reacción, N2O4(g) 2NO2(g) es4.66 x 10-3. a) Si se inyectan 0.800 moles de N2O4 en un recipiente cerrado de 1.00 L a 22 ºC,¿Cuales serán las concentraciones en equilibrio de ambos gases? b)¿Cuales serán lasconcentraciones en el equilibrio si se reduce repentinamente el volumen a la mitad y semantiene constante la temperatura?.19.- Se calienta cierta cantidad de PCl5 en un matraz de 12 L a 250 ºC,

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g).

En el equilibrio el matraz contiene 0.21 moles de PCl5, 0.32 moles de PCl3 y 0.32 moles de Cl2,a) Calcular Kp para la disociación del PCl5 a 250 ºC. b) ¿Cuanto vale ∆Gº para la reacción?20.- El valor de Kp = 4.6 x 10-31 a 25 ºC para la reacción,

N2(g) + O2(g) 2NO(g) ∆Hº= 180.5 kJ/mol.

Evaluar Kp a 2400 K, y después compararla con el valor a 25 ºC.