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Termoquímica Guia de ejercicios, Guías, Proyectos, Investigaciones de Química

Ejercicios de termoquímica de todo tipo, ideal para repasar y probar los conocimientos adquiridos

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2017/2018

Subido el 01/12/2018

YoshiOnew
YoshiOnew 🇨🇱

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Departamento de Ciencias Básicas
GUIA DE EJERCICIOS
Termoquímica
1. Determine la entalpia estándar para la formación de trióxido de azufre (SO3) a partir
de dióxido de azufre (SO2) y oxigeno molecular (O2)
2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g) rxn= ?
A partir de las siguientes entalpias estándar de formación. Mencione si el proceso
es exotérmico o endotérmico.
(i) S (s) + O2 (g) SO2 (g) H°= -70,8 kcal/mol
(ii) S (s) + 3/2O2 (g) SO3 (g) H°= -94,4 kcal/mol
2. Calcule el calor de formación (f) del propano C3H8, utilizando los siguientes
datos y mencione el si el proceso es exotérmico o endotérmico.
3C(s) + 4H2(g) C3H8(g)
(i) C3H8(g) + 5O2(g) 3CO(g) + 4H2O(l) H°= -530,61 kcal/mol
(ii) C(s) + O2(g) CO2(g) H°= -94,05 kcal/mol
(iii) H2(g) + ½O2 H2O(l) H°= -68,32 kcal/mol
3. Dada las siguientes entalpias estándar de formación:
(i) 2Fe(s) + O2(g) 2FeO (s) Hf°= -64,04 kcal/mol
(i) 2Fe(s) + 3/2O2(g) Fe2O3(s) Hf°= -196,5 kcal/mol
Calcule la entalpia de reacción para:
2FeO(s) + ½O2(g) Fe2O3 (s)
4. Determinar H para la reacción:
N2H4(l) + 2H2O2(l) → N2(g) + 4H2O(l)
A partir de las siguientes datos:
(i) N2H4(l) + O2(g) N2(g) + 2H2O(l) H°= -622,2 kJ/mol
(ii) H2(g) + ½O2(g) H2O(l) = - 285,8 kJ/mol
(iii) H2(g) + O2(g) H2O2(l) = -187,8 kJ/mol
5. Conociendo los siguientes datos experimentales:
(i) 2NO(g) N2(g) + O2(g) H°= -180,50 kJ/mol
(ii) NO(g) + ½O2(g) NO2(g) H°= -57,07 kJ/mol
Determine la entalpia estándar de formación para el NO2(g) a partir de sus
elementos. (f).
½N2(g) + O2(g) NO2(g)
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GUIA DE EJERCICIOS

Termoquímica

1. Determine la entalpia estándar para la formación de trióxido de azufre (SO 3 ) a partir de dióxido de azufre (SO 2 ) y oxigeno molecular (O 2 ) 2SO 2 (g) + O 2 (g)2SO 3 (g)H°rxn=? A partir de las siguientes entalpias estándar de formación. Mencione si el proceso es exotérmico o endotérmico. (i) S (s) + O 2 (g)  SO 2 (g) H°= -70,8 kcal/mol (ii) S (s) + 3/2O 2 (g)  SO 3 (g) H°= -94,4 kcal/mol 2. Calcule el calor de formación (H°f) del propano C 3 H 8 , utilizando los siguientes datos y mencione el si el proceso es exotérmico o endotérmico. 3C(s) + 4H 2 (g)C 3 H 8 (g)

(i) C 3 H 8 (g) + 5O 2 (g)  3CO(g) + 4H 2 O(l) H°= -530,61 kcal/mol (ii) C(s) + O 2 (g)  CO 2 (g) H°= -94,05 kcal/mol (iii) H 2 (g) + ½O 2  H 2 O(l) H°= -68,32 kcal/mol

3. Dada las siguientes entalpias estándar de formación:

(i) 2Fe(s) + O 2 (g)  2FeO (s) Hf°= -64,04 kcal/mol (i) 2Fe(s) + 3/2O 2 (g)  Fe 2 O 3 (s) Hf°= -196,5 kcal/mol

Calcule la entalpia de reacción para: 2FeO(s) + ½O 2 (g)Fe 2 O 3 (s)

4. Determinar H para la reacción: N 2 H 4 (l) + 2H 2 O 2 (l) → N 2 (g) + 4H 2 O(l) A partir de las siguientes datos: (i) N 2 H 4 (l) + O 2 (g) → N 2 (g) + 2H 2 O(l) H°= -622,2 kJ/mol (ii) H 2 (g) + ½O 2 (g) → H 2 O(l) H°= - 285,8 kJ/mol (iii) H 2 (g) + O 2 (g) → H 2 O 2 (l) H°= -187,8 kJ/mol 5. Conociendo los siguientes datos experimentales: (i) 2NO(g)  N 2 (g) + O 2 (g) H°= -180,50 kJ/mol (ii) NO(g) + ½O 2 (g)  NO 2 (g) H°= -57,07 kJ/mol

Determine la entalpia estándar de formación para el NO 2 (g) a partir de sus elementos. (H°f). ½N 2 (g) + O 2 (g)NO 2 (g)

6. Determine si reacción de descomposición del peróxido de hidrogeno es espontanea o no a 25°C (∆H°= - 106 kJ/mol y ∆S°= 58 J/molK):

H 2 O 2 (g) → H 2 O(g) + ½ O 2 (g).

7. Calcule la energía libre de Gibbs e indique si la siguiente reacción es espontánea

si ∆H° = -240,8 kJ/mol y ∆S° = -171,8 J/molK a 298 K.

BaO (s) + CO 2 (g) → BaCO 3 (s)

8. Dada la siguiente reacción: C 2 H 5 OH(l) + O 2 (g)CH 3 COOH(l) + H 2 O(l) (a) Indique si es exotérmica o endotérmica, y si produce un aumento o disminución de entropía. (b) Calcule la variación de energía libre de Gibbs a 25°C e indique si la reacción será espontanea a esa temperatura. Datos:

C 2 H 5 OH(l) CH 3 COOH(l) H 2 O(l) O 2 (g)

 H°f (kJ/mol) - 227,6^ -^487 - 285,8^0

S°f (J/mol  K) 160,7^ 159,8^70

9. Una reacción química tiene los siguientes valores para las variaciones de entalpía y entropía: H°rxn=93 kJ/mol; S°=0,275 kJ/molK. Indique si la reacción será espontanea a (a) 50° y (b) 500°C. 10. Para la siguiente reacción de sustancias gaseosas: A(g) + B(g)  AB(g) Se conoce que su H°rxn=-81 kJ/mol; S°=-180 J/Kmol. Calcule en que intervalo de temperatura se puede trabajar para que la reacción sea espontanea. ¿Qué significan los signos negativos de H°rxn y S°? 11. Para una reacción se determina que H°rxn=98 kJ/mol; S°=125 kJ/molK. ¿Por encima de que temperatura (°C) la reacción será espontanea?, justifique su respuesta.

8. (a) H°rxn=-545,2 kJ/mol, por lo tanto es una reacción exotérmica.

S°=-135,97 J/Kmol, por lo tanto disminuye la entropía.

(b) G°(25°C)= -504,7 kJ/mol (G°<0), por lo tanto es espontanea.

9. (a) G°(50°C)= 4,2 kJ/mol (G°>0), por lo tanto NO es espontanea. (b) G°(500°C)= -119,6 kJ/mol (G°<0), por lo tanto es espontanea. 10. La reacción será espontanea a temperaturas inferiores a 177°C. Que H°rxn< significa que la reacción es exotérmica. Que S°<0 significa que la entropía del sistema disminuye al pasar de reactivos a productos. 11. La reacción será espontanea sobre los 511°C