Equilibrio químico ejercicios. | Ejercicios de Fisicoquímica

Fisicoquímia – Ing. Química UARG-UNPA

EQUILIBRIO QUÍMICO

1- A 227º C y 1 atm, el gas A2B se disocia en un 50% de acuerdo a la ecuación:

A2B (g) ↔ 2 A (g) + B (g)

a) Calcule Kp a 227º C.

b) Calcule el cambio de energía libre cuando A2B(g) a 1 atm. se convierte en 2

moles de A a 1 atm y un mol de B a 1 atm.

c) Calcule la concentración de A(g) en el equilibrio con un mol de B(g) y 2 moles

de A2B(g) en un recipiente de 10 lt a la temperatura de 227º C.

d) Calcule el ΔHº para la reacción, si Kp a 200º C es 0,95 atm2, indique si hay

alguna aproximación en su cálculo.

2- a) ¿Cuál es el porcentaje de disociación del NH3(g) en N2(g) e H2(g) a 1000 K y 1

atm de presión total si ΔGº para la reacción es –61,89 KJ/mol. Suponga que los

gases intervinientes en la reacción se comportan como ideales.

b) ¿Cuál es el efecto de un aumento de presión sobre el sistema en equilibrio?

c) ¿Cuál es el efecto del agregado de un gas inerte a presión constante sobre el

sistema en equilibrio?

d) ¿Cuál es el efecto del agregado de un gas inerte a volumen constante sobre el

sistema en equilibrio?

e) La reacción de disociación de NH3(g) es una reacción endotérmica. ¿Cuál será el

efecto que tiene un aumento de temperatura sobre el sistema en equilibrio?

3- Se calienta en un vaso cerrado una mezcla equimolecular de H2, I2 y HI a 457,6º C.

a) ¿Cuál será la composición de la mezcla cuando se establece el equilibrio. Kp=

4,87 para la reacción: H2(g) + I2(g) ↔ 2 HI(g)

b) ¿Cuál es efecto de la disminución de presión sobre el sistema en equilibrio?

c) ¿Cuál es el efecto del agregado de un gas inerte a volumen constante sobre el

sistema en equilibrio?

4- La constante de equilibrio es Kp= 1,10 . 10 –3 a 2200 K para la reacción:

N2(g) + O2(g) ↔ 2 NO(g)

¿Qué porcentaje en volumen de NO se producirá si se calienta a 2200 K aire a 1 atm?

Supóngase que el aire contiene 79,1% de nitrógeno y 20,9% de oxígeno en volumen.

5- El PCl5(g) se disocia de acuerdo con la reacción:

PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g)

A 250º C Kp es igual a 1,78 atm.

a) Hallar la densidad de una mezcla en equilibrio, en g/l a una presión total de 1

atm.

b) ¿A qué presión total debe estar el sistema para que se obtenga una conversión

del 30%

6- Calcúlese la presión total que debe aplicarse a una mezcla de 3 partes de H2(g) y una

de N2(g) a fin de obtener una mezcla que contenga 10% NH3(g) a 400º C si Kp a esa

temperatura es 1,64 . 10-4 para la reacción:

N2(g) + 3 H2(g) ↔ 2 NH3(g)

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EQUILIBRIO QUÍMICO

1- A 227º C y 1 atm, el gas A 2 B se disocia en un 50% de acuerdo a la ecuación: A 2 B (g) ↔ 2 A (g) + B (g) a) Calcule Kp a 227º C. b) Calcule el cambio de energía libre cuando A 2 B(g) a 1 atm. se convierte en 2 moles de A a 1 atm y un mol de B a 1 atm. c) Calcule la concentración de A(g) en el equilibrio con un mol de B(g) y 2 moles de A 2 B(g) en un recipiente de 10 lt a la temperatura de 227º C. d) Calcule el ΔHº para la reacción, si Kp a 200º C es 0,95 atm 2 , indique si hay alguna aproximación en su cálculo.

2- a) ¿Cuál es el porcentaje de disociación del NH 3 (g) en N 2 (g) e H 2 (g) a 1000 K y 1 atm de presión total si ΔGº para la reacción es –61,89 KJ/mol. Suponga que los gases intervinientes en la reacción se comportan como ideales. b) ¿Cuál es el efecto de un aumento de presión sobre el sistema en equilibrio? c) ¿Cuál es el efecto del agregado de un gas inerte a presión constante sobre el sistema en equilibrio? d) ¿Cuál es el efecto del agregado de un gas inerte a volumen constante sobre el sistema en equilibrio? e) La reacción de disociación de NH 3 (g) es una reacción endotérmica. ¿Cuál será el efecto que tiene un aumento de temperatura sobre el sistema en equilibrio?

3- Se calienta en un vaso cerrado una mezcla equimolecular de H 2 , I 2 y HI a 457,6º C. a) ¿Cuál será la composición de la mezcla cuando se establece el equilibrio. Kp= 4,87 para la reacción: H 2 (g) + I 2 (g) ↔ 2 HI(g) b) ¿Cuál es efecto de la disminución de presión sobre el sistema en equilibrio? c) ¿Cuál es el efecto del agregado de un gas inerte a volumen constante sobre el sistema en equilibrio?

4- La constante de equilibrio es Kp= 1,10. 10 –3^ a 2200 K para la reacción: N 2 (g) + O 2 (g) ↔ 2 NO(g) ¿Qué porcentaje en volumen de NO se producirá si se calienta a 2200 K aire a 1 atm? Supóngase que el aire contiene 79,1% de nitrógeno y 20,9% de oxígeno en volumen.

5- El PCl 5 (g) se disocia de acuerdo con la reacción: PCl 5 (g) ↔ PCl 3 (g) + Cl 2 (g) A 250º C Kp es igual a 1,78 atm. a) Hallar la densidad de una mezcla en equilibrio, en g/l a una presión total de 1 atm. b) ¿A qué presión total debe estar el sistema para que se obtenga una conversión del 30%

6- Calcúlese la presión total que debe aplicarse a una mezcla de 3 partes de H 2 (g) y una de N 2 (g) a fin de obtener una mezcla que contenga 10% NH 3 (g) a 400º C si Kp a esa temperatura es 1,64. 10-4^ para la reacción: N 2 (g) + 3 H 2 (g) ↔ 2 NH 3 (g)

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a) ¿Cuál es el peso mínimo de NH 4 HS sólido que debe agregarse a un recipiente de 5,00 litros de manera que se establezca el equilibrio con sus productos de descomposición? Kp= 5,48 x 10-2^ con presiones en atm a la temperatura de 298 K. a) ¿Cuál es la presión de disociación del sólido puro a esa temperatura? b) ¿Cuál es la presión total de equilibrio cuando 300 mmHg de amoníaco se introducen en un frasco con NH 4 HS sólido?

8- Los siguientes datos están dados a 25º C:

Compuesto CuO (s) Cu 2 O (s) Cu(s) O 2 (g) ∆Hºf(kcal/mol) -37,1 -39,84 - - ∆Gºf(kcal/mol) -30,6 -34,98 - - Cp (cal/mol) 10,6 16,7 5,8 7,

a) Calcular la presión de equilibrio del O 2 (g) sobre el Cu(s) y el CuO(s) a 900 K, esto es la constante de equilibrio para la reacción: 2 CuO(s) ↔ 2 Cu(s) + O 2 (g) b) Calcular la presión de equilibrio de O 2 (g) sobre el Cu 2 O(s) y Cu(s) a 1200K.

9- Una mezcla de 6,22 moles de H 2 (g) y 5,71 moles de I 2 (g) se mezclan a 357º C hasta alcanzar el equilibrio. Se encontró que el I 2 (g) libre disminuye a 0,91 moles. a) Calcular la constante Kc a 357º C para el equilibrio. H 2 (g) + I 2 (g) ↔ 2 HI(g) b) ¿Cuál sería la composición del sistema cuando 5 moles de HI se mantienen a 357º C hasta que se alcanza el equilibrio? c) A 25º C la constante de equilibrio de esta reacción es 808 y la presión de vapor del I 2 (s) es 0,308 mmHg. ¿Cuál sería la presión parcial de H 2 (g) en equilibrio con los cristales de I 2 y HI(g) si la PT es 1 atm?

10- En la reacción: CuSO 4 .3H 2 O(s) ↔ CuSO 4 .2H 2 O(s) + H 2 O(g) la presión de disociación a 298K es 7,37. 10-3^ atm y ∆Hº a 298K 27.000cal. Si consideramos a ∆Hº constante con la temperatura. ¿Cuál será la presión de disociación en mmHg a 100º C.

11- Para el NH 3 (g), N 2 (g) e H 2 (g) las temperaturas críticas son 405,6K; 126,2K y 33,3K, y las presiones críticas son 11,3; 33,5 y 12,8 atm respectivamente. ∆Gºf a 700K del NH 3 (g) es 6,40 kcal/mol. Use la regla de la fugacidad de Lewis y las gráficas de los estados correspondientes de los coeficientes de fugacidad para calcular la composición en el equilibrio a 700K de un sistema que consiste inicialmente en 1 mol de NH 3 si la presión del sistema se fija en 500 atm.

12- Se ha determinado que el Kps para el ClAg en agua es 1,78. 10 -10^ mol^2 /kg^2 a 25º C. Calcular la solubilidad del ClAg a 25º C en: a) Agua pura. b) Una disolución de KNO 3 0,100 mol/kg. c) Una disolución de ClK 0,100 mol/kg.

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