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Examen QUÍMICA GENERAL 5 noviembre 2007 MODELO A
Nombre y apellidos: ______________________________________________________________
Especialidad ___________________ DNI___________
SEÑALE SUS RESPUESTAS EN MAYÚSCULAS DENTRO DEL CUADRO:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
B D B D A B C B C D E D B E B
1 .- La masa atómica del cloro es 35,5 uma (o Dalton). Sólo existen dos isótopos naturales de masa 35 y 37 uma. En el caso hipotético de que se pudiera seleccionar al azar un solo átomo, lo más probable es que tuviera una masa de a) 25 uma b) 35 uma c) 35,5 uma d) 37 uma e) 75 uma
2 .- El porcentaje de Cl en el compuesto XCl 4 es 54,4. ¿Cuál es la masa atómica (redondeando a un decimal) del elemento X? Datos: M(Cl)=35, a) 45, b) 71, c) 29, d) 119,
e) 169,
3 .- Si se ajusta la reacción del ión dicromato
( Cr O 2 27 −^ )con iodo (I^2 ) en medio ácido, para dar ión Cr(III), ión yodato (IO 3 -^ ) y agua , de manera que el coeficiente estequiométrico del dicromato sea 1, el coeficiente estequiométrico del yodo será a) 1/ b) 3/ c) 5/ d) 2 e) 7
4 .- 1,00 gramo de un hidrocarburo contiene 7,71μ 10 21 moléculas y su composición centesimal es 92,3% de carbono y 7,7% de hidrógeno. ¿Cuál es la fórmula molecular del hidrocarburo? Datos: M(C)=12; M(H)=1. N (^) A =6,02×10 23 a) CH b) C 2 H (^2) c) CH (^4) d) C 6 H (^6) e) C 7 H (^7)
5 .- Para eliminar del aire de la nave espacial el CO 2 producido por el cuerpo humano (a razón de 920 g por día) durante el transcurso de los viajes, se hace reaccionar con hidróxido de sodio para formar carbonato. Calcular la cantidad mínima necesaria de hidróxido de sodio para fijar el CO 2 producido por un astronauta durante 44 días. Datos M(CO 2 )=44; M(NaOH)= a) 1840 moles b) 920 moles c) 1840 g d) 920 g e) 460 g
6 .- Para la expansión adiabática reversible de un gas ideal (masa de gas fija) ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre este proceso es INCORRECTA? a) PV/T=constante b) PV = constante c) PVγ^ = constante d) ∆U< e) Q=
7 .- Señale la FALSA sobre los intercambios entre el sistema y el medio: a) Un sistema aislado nunca puede intercambiar calor b) Un sistema abierto puede intercambiar materia c) Un sistema cerrado nunca puede realizar trabajo d) Un sistema aislado nunca puede intercambiar materia e) Un sistema cerrado puede intercambiar calor
8 .- Señale la FALSA sobre un gas ideal que aumenta de presión a temperatura constante: a) ∆U= b) ∆H= ∆U c) W> d) Q= - W e) ∆U= Q
9 .- En un recipiente se introducen 17 moles de Fe, 15 moles de O 2 y 4 moles de Fe2O (^) 3, los cuales reaccionan según: 4 Fe + 3 O 2 → 2 Fe 2 O (^3) Si en cierto instante el número de moles de O 2 es de 13,5, a) Quedarán 15,5 moles de Fe y 5 moles de Fe2O (^3) b) En el recipiente habrá 7 moles de Fe 2 O (^3) c) Quedarán 15 moles de Fe d) Quedarán 15,5 moles de Fe y 6 moles de Fe 2 O (^3) e) Por cada 4 moles de Fe que queden en el recipiente habrá 2 moles de Fe 2 O (^3)
10 .- La entalpía de formación del F(g) es de + kJ/mol. Por lo tanto, la energía de enlace F-F es: a) -80 kJ/mol b) -160 kJ/mol c) +80 kJ/mol d) +160 kJ/mol e) +40 kJ/mol
11 .-Una solución es 1 Molar en CH (^) 3OH y tiene
densidad 0,9 g/mL (Masas atómicas: C: 12, H:1, O:16). Se cumple:
a) Contiene 1 mol de CH (^) 3OH por cada kilo de
disolvente
b) Contiene 1 mol de CH (^) 3OH por cada kilo de disolución
c) Contiene 1 mol de CH (^) 3OH por cada litro de disolvente
d) Contiene 1 mol de CH (^) 3OH por cada 0,9 kg de
disolvente
e) Contiene 1 mol de CH (^) 3OH por cada 868 g de disolvente
12 .-Se mezcla 1 L de disolución 1M de etanol (PM = 46, densidad = 0,95 g/mL) con 1 Kg de disolución 1m de etanol a) La masa total de la disolución resultante es 2 Kg b) La disolución resultante tiene xetanol = 0, c) La disolución resultante contiene 2 moles de etanol d) Se obtienen 1950g de disolución mezcla e) La masa de agua en la disolución resultante es 2 Kg
13 .-Para la reacción: 1/2 O (^2) (g) + H (^2) (g) → H 2 O (^) (l) ∆Hº= -285,85 kJ. Señale la CIERTA: a) El proceso es endotérmico b) Si el agua formada fuese vapor (H 2 O (^) (g) ) en lugar de líquido, se desprendería menor cantidad de calor c) Si se consumen 2 moles de O2 (g) el calor desprendido será 2μ285,85 kJ d) Con los valores de las energías de enlace podríamos encontrar una buena aproximación al valor experimental de ∆Hº= -285,85 kJ e) El proceso es imposible puesto que la energía del sistema disminuye
14 .- Para la reacción: CO(g) + 1/2 O 2 (g) → CO (^) 2(g) ∆Hº= - 68 kcal Si las masas atómicas son C = 12; O = 16, cuando se han consumido 112 g de CO, a) Se ha producido un mol de CO 2 b) Se han desprendido 68 kcal c) Se han absorbido 68 kcal d) Se han consumido 4 moles de O (^2) e) Se han desprendido 272 kcal
15 .- Indique la secuencia que corresponde a hidrogenosulfito de potasio, clorito de cobre(I) a) KHS, CuClO
b) KHSO , CuClO 3 2
c) PHSO , CuClO 4 3
d) KHSO , Cu ClO 3 ( ) 2
e) KHS, CuClO 3
Solució problema 1 model A:
a) En els 500 mL de la dissolució que volem preparar hi ha tots els mols de solut que hem pipetejat de la dissolució concentrada. Per tant: 1 0, 2 mols de HCl 500 0,1mols de HCl 1000 1L
L mL mL
× × =
Aquests mols són els que hi havia en el volum de dissolució concentrada que hem pipetejat: 36,45 g HCl 100 g dissolució 1 mL dissolució 0,1 mols HCl 8,82 mL dissolució 1 mol HCl 35 g HCl 1,18 g dissolució
× × × =
b)
Siguin x i y , respectivament, els grams de KOH i de Ba(OH) 2 continguts en la barreja sòlida. És evident que x+y = 0, Els dos hidròxids (bases) reaccionen amb la dissolució d’àcid que hem preparat en una reacció de neutralització. El primer ho fa segons l’esquema: KOH HCl K ( aq ) Cl ( aq ) H O 2
- −
- → + + Cada mol de KOH consumeix, per tant, un mol de HCl. El segon reacciona segons l’equació: Ba OH ( ) 2 2 HCl Ba ( aq ) 2 Cl ( aq ) 2 H O 2
- → +^ + − +
( o bé, Ba OH ( ) 2 + 2 HCl → BaCl 2 (^) ( aq ) + 2 H O 2 , si es prefereix).
Els mols de HCl consumits són
2
56 171,
x y
- , continguts en el volum d’àcid gastat en la valoració. Així,
(^2) 45, 6 mL 1 L 0,2 mols HCl 9,12 10 3 mols HCl
56 171,34 1000 mL 1L
x y (^) −
Aquesta equació i la de la conservació de la massa ( x+y = 0,53) porten a que x= 0,474 g i y =0,056g. Per tant, els percentatges de cada component seran: 0, 474 % 100 89,50% 0,
KOH = × = i (^2)
0, 056 % ( ) 100 10,50% 0,
Ba OH = × =
Solució problema 2 model A,: a) Els mols d’O 2 , N 2 i H 2 O, així com la fracció molar d’aigua a la barreja de gasos inicial
Primer de tot, calculem el número de mols totals, nT 1.02 1000 42.43mols 0.082 298.
T
P V n R T
⋅ ⋅ = = = ⋅ ⋅
Per altra banda, la pressió parcial de l’aigua serà:
H O 2 (^2 )
90 17. H O, 20ºC 0.9 0.0207 atm 100 760
P = P v = ⋅ =
Podem calcular els mols d’aigua
2 H O 2
0.0207 1000 0.8635 mols d'aigua 0.082 298.
P H O V n R T
⋅ (^) ⋅ = = = ⋅ ⋅
Per tant, els mols d’aire sec seran n aire (^) = nT − nH O 2 = 42.43 − 0.8635 =41.56 mols d'aire sec
dels quals 1/5 són O 2 i 4/5 són N 2
2
2
O aire 2
N aire 2
1 8.313 mols d'O 5 4 33.25 mols d'N 5
n n
n n
= =
= =
Pel que fa a la fracció molar d’aigua
2 2
H H O 0.
O
T
n X n
= =
b) Si reduim isotèrmicament el volum del recipient fins a 400 L, quants mols d’aigua líquida condensaran? Com que ha condensat aigua, tindrem una humitat relativa del 100%, per tant la pressió parcial d’aigua és igual a la seva pressió vapor a 20ºC. Els mols finals d’aigua en fase gas seran
2
2 final H O, finals
H O, 20ºC (^) 0.02306 400 0.3837 mols d'aigua en fase gas 0.082 298.
P v V n R T
⋅ (^) ⋅ = = = ⋅ ⋅
Per tant, els mols d’aigua condensada seran la diferència entre els mols inicials (calculats a l’apartat anterior) i els que quedan en fase gas
Solució problema 3 model A:
Calcularemos, en primer lugar, las entalpías de combustión del CH 4 (g), C 2 H 6 (g) y C 3 H 8 (g), por separado. Para ello empezaremos por escribir, e igualar, las correspondientes ecuaciones termoquímicas de
combustión:
4 2 2 2 0 1
4
CH g O g CO g H O l
H kJ mol kJ mol
En la combustión de mol de CH g se desprenden kJ
∆ = ⎡^ − + × − − − ⎤ = −
Para el etano:
2 6 2 2 2
0 2
2 6
C H g O g CO g H O l
H kJ mol kJ mol
En la combustión de mol de C H g se desprenden kJ
∆ = ⎡^ × − + × − − − ⎤ = −
y para el propano:
