PROBLEMES DEL TEMA 1: TERMOQUÍMICA
1. Calculeu la quantitat de calor alliberat (en kJ) per 366 g de mercuri, quan es refreden des de 77.0º C
fins a 12.0º C (ce(Hg) = 0.139 J·g-1·ºC-1 ).
R: -3.31 kJ
2. Una mostra de 0.1375 g de magnesi s’oxida a òxid de magnesi, en un procés a volum constant, en
un recipient que té una capacitat calorífica de 3024 J·ºC-1. El recipient conté 300 g d’aigua i durant la
reacció temperatura del sistema (recipient i aigua) augmenta 1.126º C. Calculeu el calor alliberat en
la reacció d’oxidació del magnesi, en kJ·g-1 i en kJ·mol-1.
R: 35.1 kJ/g Mg; 851.6 kJ/mol
3. Un gas expandeix el seu volum de 26.7 mL a 89.3 mL a temperatura constant. Calculeu el treball
realitzat (en joules) si el gas s’expandeix:
a) contra el buit
b) contra una pressió constant de 0.8 atm
c) contra una pressió constant de 3.7 atm
R: a) 0 J; b) -5.07 J; c)-23.5 J
4. Calculeu el canvi d’energia interna de:
a) un gas que s’expandeix realitzant un treball P-V sobre l’entorn igual a 325 J, absorbint
127 J de calors de l’entorn.
b) un gas que és comprimit amb un treball realitzat per l’entorn de 74 J i que allibera 26 J de
calor a l’entorn
R: a) -198 J; b) 48 J
5. La U d’un gas depèn de la T i de la quantitat de gas, per això pels processos isoterms de expansió o
compressió d’un gas ΔU=0. Un cert volum de gas en un recipient de 2.0 L es comprimeix sense
variar la temperatura amb una pressió externa de 10 atm fins a un volum de 1.0 L. Com i quanta calor
intercanviarà el sistema amb l’entorn? Que succeiria si el gas un cop comprimit s’expansionés sense
variació de temperatura fins a 2.0 L contra una pressió de 5 atm? Quina serà la variació d’entalpia pel
procés d’expansió? Nota: Grollerament aquests cicles de comprensió i expansió de gas són la base
del funcionament d’un frigorífic
R: a) -1.013 kJ; b) 0.507 kJ c) 0 kJ
6. Calculeu el treball realitzat quan es dissolen 50 g d’estany en un excés d’àcid contra una pressió
externa d’1 atm i a 25º C (suposa un comportament de gas ideal per l’hidrogen):
Sn(s) + 2H+ ⎯→ Sn2+(aq) + H2(g)
R: -1.04 kJ
7. Calculeu la quantitat de calor (en kJ) alliberada en un procés a pressió constant, quan es produeixen
1.26·104 g de NO2 d’acord amb l’equació: Utilitzeu les dades d’entalpies del llibre de text
2 NO(g) + O2(g) ⎯→ 2 NO2(g)
R: -1.56·104 kJ
8. Calculeu el treball realitzat (en joules) contra una pressió de 1 atm a 25º C, si 3 mols de H2(g)
reaccionen amb 3 mols de Cl2(g) per a donar HCl(g). Quin és l’ΔU per aquesta reacció? Utilitzeu les
dades d’entalpies del llibre de text
R: a) 0 kJ b) -547.9 kJ
9. Calculeu la calor de combustió per a cada una de les següents reaccions, a partir de les entalpies
estàndard de formació:
a) C2H4(g) + 3 O2(g) ⎯→ 2 CO2(g) + 2 H2O(l)
b) 2 H2S(g) + 3 O2(g) ⎯→ 2 H2O(l) + 2 SO2(g)
R: a) -1411 kJ; b) -1124 kJ
10. El ciclohexà C6H12 és un hidrocarbur present en la gasolina. Calculeu l’entalpia estàndard de
combustió del ciclohexà líquid partir de les entalpies estàndard de formació necessàries, sabent que
ΔHfº(C6H12(l)) = -151.9 kJ·mol-1.
R: -3924 kJ
