Ejercicios de Selectividad de las Universidades de Castilla y León
TERMOQUÍMICA
a) Las entalpías estándar de formación del F2(g) y C12(g) son iguales a 0 kJ mol-1. Sin embargo, las entalpías estándar de formación del Br2(g) y del I2(g) son distintas de cero. ¿Por qué?. Justificar la respuesta.
b) La entalpía de combustión del etanol es - 1370 kJ mol-1 a 25ºC y 1 atm. Sabiendo que las entalpías molares estándar de formación del CO2(g) y del H2O(l) son - 110,5 kJ mol-1 y -285,8 kJ mol-1, respectivamente, calcular la entalpía molar estándar de formación del etanol.
(Castilla y León, 1999)
A) La combustión del ácido benzoico , C6H5-COOH(s), para dar CO2(g) y H2O(l) a 298 K tiene lugar con una variación de energía interna ∆U= -770,2 kcal/mol. Calcule la variación de entalpía de la reacción.
B) Defina: a) Variación de entropía de una reacción. b) Energía de enlace.
(Castilla y León, Septiembre, 1999)
Explique y justifique si las siguientes proposiciones son ciertas o falsas:
Sabiendo que las ∆Hdisolución de CaCl2(s) y NH4NO3(s) son –82,8 kJ/mol y 26,2 kJ/mol respectivamente, las disoluciones en agua de CaCl2(s) se pueden utilizar para calentar y las de NH4NO3 (s) para enfriar.
El primer principio de la termodinámica se enuncia como ∆U = +Q
El calor de reacción a volumen constante es siempre mayor que el calor de reacción a presión constante.
Se sabe que la siguiente reacción, A(s)  B(s) + C(g), es espontánea a cualquier temperatura. Por lo tanto si ∆S es positivo podemos deducir que ∆H debe ser negativo.
(Castilla y León, Junio, 2000)
La reacción de una mezcla de aluminio en polvo con oxido de hierro (III) genera hierro y óxido de aluminio. La reacción es tan exotérmica que el calor liberado es suficiente para fundir el hierro que se produce.
Calcular el cambio de entalpía que tiene lugar cuando reaccionan completamente 53,96 gramos de aluminio con un exceso de óxido de hierro (III) a temperatura ambiente.
¿Cuántos gramos de hierro se obtienen si el rendimiento de la reacción es del 85 %?
Datos: ΔHºf (Fe2O3) = - 822,2 kJ; ΔHºf (Al2O3) = - 1676 kJ. (Castilla y León, Junio, 2002)
a) Se tiene un matraz, A, de 1,5 L, que contiene gas neón a 600 mm de Hg de presión, y otro matraz, B, de 500 mL, que contiene gas helio a 1,20 atm. Se conectan y se espera el tiempo necesario para que se produzca la difusión total de los dos gases. La operación tiene lugar a una temperatura constante de 25 ºC. Calcule la presión parcial, expresada en unidades del sistema internacional, del gas helio en cada recipiente al final de la difusión.
b) ¿Qué ocurre con la entropía del sistema al producirse la difusión?
c) ¿Qué reacción tiene lugar entre los dos gases al mezclarse?
(Castilla y León, Septiembre, 2002)
Considere la reacción: H2(g) + Cl2(g) ↔ 2 HCl(g); H = - 184,6 kJ. Si reaccionan en un recipiente 3 moles de H2(g) y 5 moles de Cl2(g), manteniendo la presión constante de 1 atm y a la temperatura de 25 ºC.
Calcular el trabajo realizado y dar el resultado en julios.
Calcular la variación de la energía interna del sistema.
(Castilla y León, Junio, 2003)
a) Se tiene la reacción, no ajustada, CH3OH (l) + O2 (g)  H2O (l) + CO2 (g) , en la que, a presión constante, se desprenden 725,5 kJ por cada mol de metanol que reacciona. Calcule H cuando: 1) en el proceso se obtienen 4 moles de CO2 (g); 2) la dirección de la reacción se invierte (los reactivos se convierten en productos y viceversa) y se obtienen 2 moles de CH3OH (l).
b) ¿Cuál o cuáles de las siguientes sustancias tienen valor de entalpía de formación estándar distinta de cero a 25 ºC y 1 atm de presión: Fe (s), Ne (g), H (g), CH4(g) y Hg (s)? Razone las respuestas.
(Castilla y León, Septiembre, 2003)
El CaCO3 (s) se descompone a 850 ºC para dar CaO (s) y CO2(g).
Calcular el cambio de entalpía en kJ cuando en la reacción se producen 48,02 g de CO2.
¿Es termodinámicamente espontánea esta reacción? Haga un razonamiento cualitativo.
Datos: Entalpías de formación por mol a 850 ºC, CaCO3(s ): - 1206,9 kJ; CaO (s): - 635,6 kJ; CO2(g): - 393,5 kJ. (Castilla y León, Junio, 2004)
Se conocen las siguientes entalpías de formación estándar: -84,5 kJ/mol para el etano, -393,5 kJ/mol para el dióxido de carbono, y -285,5 kJ/mol para el agua. El calor específico del agua es 4,18 J ºC-1 g-1.
Calcule el calor de combustión molar del etano.
¿Qué volumen de etano, medido a 23,0 ºC y 752 mm Hg, se necesita para calentar 855 g de agua desde 18 ºC a 90 ºC?
(Castilla y León, Septiembre, 2004)
A partir de los siguientes datos termoquímicos: calor de formación del metano (g) partiendo del carbono (grafito) – 17,89; calor de combustión del carbono (grafito) – 94,05; calor de formación del agua (l) -68,32, todos ellos expresados en kcal/mol y a 298 K. Calcule:
El calor de combustión del metano.
Cuántos gramos de metano haría falta quemar para calentar 30 litros de agua de densidad 1 g/cm3 desde la temperatura de 15 ºC hasta 80 ºC. Para ello considere que la caloría es el calor necesario para elevar un grado a un gramo de agua en el intervalo del problema.
(Castilla y León, Junio, 2005)
Conteste de un modo razonado a las siguientes preguntas:
¿Qué valores tienen que tener las magnitudes termodinámicas para que una reacción sea espontánea?
¿Podría lograrse mediante calentamiento que una reacción no espontánea a 25 ºC fuese espontánea a temperatura más alta?
(Castilla y León, Septiembre, 2005)
Departamento de Física y Química. I.E.S. Alonso Berruguete (Palencia)
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