1) y 0,78 moles de CO en un recipiente de un... se establece el siguiente equilibrio: CO(g) + 2...

EQUILIBRIO QUÍMICO
1) Cuando se encierran 1,36 moles de H2 y 0,78 moles de CO en un recipiente de un litro a 160 ºC
se establece el siguiente equilibrio: CO(g) + 2 H2(g) → CH3OH (g)
La concentración en el equilibrio de H2 es de 0,12mol/l. Calcule: a) las concentraciones de CO y
CH3OH en el equilibrio b) Kc para la reacción a 160º (Junio. 1994)
2) Dado el siguiente equilibrio: 2 HI (g) → H2(g) + I2(g) Suponga que se comienza con HI puro
con una concentración de 0,1 mol/l a 520ºC. La concentración de H2 una vez alcanzado el
equilibrio es de 0,01 mol/l. Calcule:
a) Las concentraciones de I2 y de H2 en el equilibrio.
b) Kc para la reacción a 520ºC (Septiembre 1994)
3) El tetraóxido de dinitrógeno se disocia en dióxido de nitrógeno según la siguiente ecuación
N2O4(g) → 2 NO2(g) ∆H = -58,5 J/mol
a) Calcule Kp de este proceso a 45ºC y una presión total de 2 atm, sabiendo que 0,030 moles
de N2O4(g) que están contenidos en un recipiente se disocia en un 50% cuando se alcanza el
equilibrio a la temperatura de 45ºC
b) ¿Qué efecto produciría sobre el equilibrio una disminución de la temperatura? (Septiembre
1995)
4) A 300ºC, la constante de equilibrio Kc vale 0,030 para el proceso PCl5(g) → PCl3(g ) + Cl2(g)
a) Calcule las concentraciones de todas las especies e equilibrio cuando, en un recipiente de 2
litros, se colocan 50 g de pentacloruro de fósforo y se calienta a 300ºC.
b) Calcule las presiones de todos los gases en equilibrio.
c) Calcule el valor de Kp (Junio. 1996)
5) a) Enuncie el principio de Le Chatelier. b) Aplíquelo al proceso siguiente A(g) +B(g) → C(g)
H<0 cuando, i) aumenta la temperatura, ii)aumenta el número de moles de C. (Junio. 1997)
6) Sea el proceso siguiente: A (g) → 2 B (g) + C (g) En un recipiente de dos litros a 20 ºC se
colocan 3 moles de A y se deja que se alcance el equilibrio, tras lo cual quedan en el recipiente
0,25 moles de A. a) Calcule la concentración de todas las especies en equilibrio. b) Calcule el
valor de Kc a esa temperatura.c) Explique si un aumento de presión favorecerá la
descomposición de la especie A. (Septiembre. 1996)
7) El compuesto AB se disocia según la ecuación: AB (g) → A (g) + B (g) ∆H < 0. Indique
razonadamente qué le sucederá a una mezcla en equilibrio de los tres gases si se realizan sobre
ella las siguientes operaciones: a) aumentar la temperatura; b) disminuir el volumen. Explique si
alguno de los cambios anteriores hará aumentar o disminuir la constante de equilibrio. (Junio
1996-97)
8) Conteste brevemente a las siguientes cuestiones: a) ¿Para qué tipo de equilibrios se cumple que
Kc = Kp? b) ¿Qué sucede en un equilibrio cuando se va extrayendo uno de los productos de la
reacción según se va formando? c) ¿En qué tipo de reacciones de equilibrio la constante
aumenta al aumentar la temperatura? (Septiembre 1996-97)
9) A 200ºC el yoduro de hidrógeno se descompone en yodo e hidrógeno según el equilibrio: 2 HI
(g) → H2(g) + I2(g) Kc=0,25 Si en un matraz de dos litros introducimos 2,0 moles de yoduro
de hidrógeno, 0,40 moles de yodo y 0,40 moles de hidrógeno: a) Calcule si los gases se
encuentran en equilibrio. b) En caso contrario, calcule la fracción molar y la presión parcial de
cada uno de los gases cuando se alcance el equilibrio. (Septiembre 1996-97)
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10) Se tiene el equilibrio: A(g) + B(g) → C(g) ∆H < 0 Indique razonadamente qué le sucederá a
una mezcla en equilibrio de los tres gases si se realizan sobre ella las siguientes operaciones: a)
aumentar la temperatura; b) disminuir la presión; c) Añadir un gas inerte como el He. (Junio
1997-98)
11) Para la reacción en fase gaseosa entre el tricloruro de fósforo y el cloro para dar pentacloruro de
fósforo, la constante de equilibrio Kc =49, a 230ºC a) Calcule las fracciones molares de los
gases en el equilibrio si se introducen 0,5 moles de tricloruro de fósforo y 0,5 moles de cloro en
un recipiente vacío de 5 litros y se calientan a 230ºC. b) Calcule la constante Kp. (Junio 199798)
12) El dióxido de nitrógeno, a temperatura alta, se disocia en monóxido de nitrógeno y oxígeno
según el equilibrio 2 NO2 (g) → 2 NO (g) + O2 (g) Un recipiente metálico de 2,0 litros de
capacidad contiene solamente dióxido de nitrógeno a 25ºC y 21,1 atm. de presión. Se calienta el
recipiente hasta 300 ºC, manteniendo constante el volumen y se observa que la presión del
equilibrio es de 50 atm. Calcule a 300ºC. a) el grado de disociación del NO2; b) El valor de Kp
para el equilibiro de disociación del NO2. (Septiembre 1997-98)
13) El amoniaco se obtiene mediante el método de Haber-Bosch que consiste en la reacción directa
de los elementos: N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g) ∆H=-92,4 kJ Discuta los efectos de los
cambios de presión y temperatura, así como la influencia de la presencia de un catalizador en el
rendimiento en amoniaco. (Septiembre 1998-99)
14) En presencia de un catalizador el dióxido de azufre reacciona con oxígeno para producir
trióxido de azufre según el equilibrio: 2 SO2 (g) + O2 → 2 SO3 Sabiendo que ∆Hºf(SO2) = - 296
kJ/mol, ∆Hºf(SO3) = - 395 kJ/mol, indique razonadamente el efecto de los siguientes cambios
sobre el equilibrio: a) aumento de la temperatura b) aumento de la presión c) Explique si alguno
de los cambios anteriores hará aumentar o disminuir la constante de equilibrio. (Junio 1999-00)
15) La velocidad de una reacción entre A y B a 25ºC, puede expresarse por v = k[A]2[B]. Conteste
razonadamente a las siguientes preguntas: a) ¿cuál es el orden de reacción respecto al
compuesto A?, ¿y respecto al compuesto B? b) ¿Afectará un cambio de la temperatura a la
velocidad de la reacción? (Junio 1999-00)
16) Dado el equilibrio de disociación del cloruro de nitrosilo: 2 NOCl ↔ 2 NO + Cl2 Razone qué
efecto producirán en él los siguientes cambios: a) aumentar la presión. b) aumentar la
temperatura, c) aumentar la concentración de cloro. (Septiembre 2000-01)
17) El metanol se sintetiza industrialmente por reacción entre el monóxido de carbono y el
hidrógeno, reacción en la que se desprenden 90 kJ/mol en forma de calor. En un matraz de 5 L
se introduce 1 mol de monóxido de carbono y 1 mol de hidrógeno, y el equilibrio se alcanza a
225ºC cuando el sistema contiene 0,15 mol de metanol.
a) Escriba la reacción de síntesis del metanol.
b) Encuentre la composición del sistema en equilibrio (concentración molar de cada especie).
c) Calcule los valores de kc y Kp a 225 ºC
d) Indique y justifique dos maneras posibles de incrementar el rendimiento en metanol de la
reacción,
Datos: R = 0,082 atm.L/K.mol = 8,31 J/K.mol. (Cataluña, junio, 2003) Res.: [CO] = 0,17
mol; [H2] = 0,14 mol; [CH3OH] = 0,03 mol; kc = 9, Kp = 5,4.10-3
18) Se tiene el equilibrio: Br2(g) + CO(g) ↔ COBr2(g) Indique qué sucederá cuando sobre este
equilibrio se realicen las siguientes operaciones:
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a)
b)
c)
d)
Se aumente la presión.
Se añada CO(g).
Se aumente el volumen del recipiente en el que tiene lugar el proceso.
Se adicione un catalizador. (Castilla y León, Septiembre, 1999)
19) Calentando a 100 °C en un recipiente cerrado una mezcla de 3 moles de dióxido de carbono y 1
mol de hidrógeno se alcanza el equilibrio cuando se han formado 0,8 moles de monóxido de
carbono e igual cantidad de vapor de agua.
a) Calcular la constante de equilibrio Kc.
b) Una vez alcanzado el equilibrio se reduce la presión total del sistema a la mitad, ¿aumentará
el rendimiento en la formación de monóxido de carbono? (Castilla y León, Junio, 1999)
20) La constante de equilibrio Kc para la reacción N2 (g) + O2 (g)
2 NO (g) es 8,8x10-4 a
2200 K. Si 2 moles de N2 (g) y 1 mol de O2 (g) se introducen en un recipiente de 2 litros y se
calienta a 2200 K:
a) Calcule los moles de cada una de las especies en el equilibrio.
b) Si la constante de equilibrio Kc, para la reacción N2 (g) + O2 (g)
2NO (g) es 10-30 a 25
°C. Explique la importancia del valor de esta constante desde el punto de vista del NO(g)
como contaminante en el aire. (Castilla y León, Junio, 2000)
21) Una muestra de 0,831 g de SO3 se coloca en un recipiente de 1,00L y se calienta a 1100 K. El
SO3 se descompone en SO2 y O2 de acuerdo con la reacción: 2 SO3(g) ↔ 2 SO2(g) + O2(g). En
el equilibrio, la presión total en el recipiente es de 1,300 atm. Calcule Kp y Kc.
(Castilla y León, Junio, 2002)
22) Una mezcla que contiene 10 moles de dióxido de azufre y 90 moles de oxígeno se pone en
contacto con un catalizador produciéndose la reacción 2 SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g ). El 90%
del dióxido de azufre se transforma en trióxido de azufre a 575 ºC. Calcule la constante de
equilibrio, Kp, de la reacción si la presión total es de 1 atm. (Castilla y León, Septiembre, 2002)
23) Para la reacción: N2(g) +3 H2(g) ↔ 2NH3 (g) ; Kp= 4,3x10-3 a 300 oC.
a) ¿Cuál es el valor de Kp para la reacción inversa?
b) ¿Qué pasaría a las presiones en el equilibrio de N2 , H2 y NH3, si añadimos un catalizador?
c) ¿Qué pasaría a la Kp , si aumentamos el volumen? (Castilla y León, Junio, 2003)
24) El COCl2 gaseoso se disocia a 1000 K según la reacción: COCl2 (g)  CO (g) + Cl2(g).
a) Calcule Kp cuando la presión de equilibrio es 1 atm y el porcentaje de disociación es del
49,2 %.
b) Si la energía libre estándar (a 25 ºC y 1 atm) del equilibrio de disociación es Gº = + 73,1
kJ, calcule las constantes Kp y Kc para el equilibrio anterior a 25 ºC.
(Castilla y León, Septiembre, 2003)
25) El óxido nitroso (N2O) es un gas que se puede obtener por descomposición térmica del nitrato
amónico.
a) Escriba la ecuación de la reacción.
b) Al realizar dicha descomposición se obtienen 0,320 L del gas a 690 mmHg y 12,5 ºC. Si el
gas pesa 0,540 g, calcule el valor de la constante de los gases.
(Castilla y León, Septiembre, 2003)
26) La reacción N2O4(g) ↔ 2 NO2 (g) transcurre a 150 ºC con una Kc = 3,20.
a) ¿Cuál debe ser el volumen del recipiente en el que se realiza la reacción para que estén en
equilibrio 1 mol de N2O4(g) con 2 moles de NO2 (g) ?
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b) Responder, razonadamente, si la siguiente proposición es cierta o falsa: "Un cambio de
presión en una reacción en equilibrio modifica siempre las concentraciones de los
componentes".
(Castilla y León, Junio, 2004)
27) El amoniaco a 537 K y presión total de 6 atmósferas está disociado en un 60%. Calcule, en
primer lugar, la constante de equilibrio Kp y, posteriormente, la constante Kc a esta temperatura.
(Castilla y León, Septiembre, 2004)
28) Se tiene el siguiente equilibrio gaseoso: 2 CO + O2  2 CO2 H = - 135 kcal. Indique de un
modo razonado cómo influye sobre el desplazamiento del equilibrio:
a) Un aumento de la temperatura.
b) Una disminución en la presión.
c) Un aumento de la concentración de oxígeno.
(Castilla y León, Junio, 2005)
29) Una mezcla gaseosa está constituida inicialmente por 7,9 moles de hidrógeno y 5,3 moles de
yodo en estado vapor. Se calienta hasta 450 ºC y se llega al equilibrio habiéndose formado 9,52
moles de HI.
a) En un segundo proceso, a la citada temperatura, y en un volumen de 2 litros, se introducen
0,02 moles de hidrógeno y 0,02 moles de yodo.
b) Calcule la constante de equilibrio a 450 ºC de la reacción: H2(g) + I2(g)2HI(g).
c) Cuál será el grado de disociación en el segundo proceso. (Castilla y León, Junio, 2005)
30) En el proceso Haber-Bosch para la síntesis de amoniaco tiene lugar la reacción en fase gaseosa
siguiente:
N2 (g) + 3 H2 (g)  2 NH3 (g) Hº = - 92,6 kJ.
a) Explique cómo deber de variar la presión, el volumen y la temperatura para que el equilibrio
se desplace hacia la formación de amoniaco.
b) Comente las condiciones reales de obtención del compuesto en la industria.
(Castilla y León, Junio, 2005)
31) Una muestra de 0,10 moles de BrF5 se introduce en un recipiente de 10 litros que, una vez
cerrado, se calienta a 1500 ºC estableciéndose el siguiente equilibrio:
a) BrF5 (g)  ½ Br2 (g) + 5/2 F2 (g)
b) Cuando se alcanza el equilibrio la presión total es de 2,46 atmósferas. Calcule:
c) El grado de disociación del BrF5.
d) El valor de la constante de equilibrio Kc.
(Castilla y León, Septiembre, 2005)
32) A 200 ºC y 1 atm de presión el pentacloruro de fósforo se disocia dando cloro y tricloruro de
fósforo en un 48,5 %. Calcular el grado de disociación a la misma temperatura de 200 ºC pero a
una presión de 10 atm. Justifique el resultado obtenido. (En las condiciones de trabajo todos los
compuestos están en fase gas).
33) Una mezcla de gases ideales formada por 1 mol de A, 3 moles de B y 2 moles de C está en
equilibrio a 300 K y 1 atm de presión. Se aumenta la presión hasta un valor de 2 atm,
manteniendo la temperatura constante. Calcular las nuevas cantidades de A, B y C en equilibrio.
Razone la respuesta. Considere el equilibrio: A + B.↔ C
34) Para el equilibrio N2O4 (g) <=> 2 NO2 (g) obtenga el valor de la constante de equilibrio (Kp) en
función:
a) Del grado de disociación (α) y de la presión total P.
b) Del número de moles de NO2 formados y de la presión total P.
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35) A 60 ºC y 1 atm de presión el N2O4 (g) se disocia en un 53 % de acuerdo con: N2O4 (g) <=> 2
NO2 (g) Calcular el grado de disociación a 60 ºC pero a una presión de 2,6 atm. Razone los
resultados.
36) A la temperatura de 600 K, la deshidrogenación del alcohol isopropílico para dar acetona según
la reacción: CH3CHOHCH3 (g) ↔ CH3COCH3 (g) + H2 (g) es una reacción endotérmica. La
cantidad de acetona que se forma :
a) no varía con la temperatura,
b) aumenta al elevar la temperatura,
c) aumenta al aumentar la presión total, a 600 K.
d) disminuye al aumentar la presión parcial de hidrógeno, a 600 K.
e) aumenta cuando se utiliza un catalizador específico para esta reacción.
f) Indique las que son correctas razonando la respuesta.
37) A 2000 ºC y una atmósfera de presión total, el dióxido de carbono está disociado en la
proporción del 1,8 %, según la reacción: 2 CO2 (g) ↔ 2 CO (g) + O2 (g). Se pide: (a) Calcular
la constante de equilibrio (Kp) de dicha reacción. (b) Sabiendo que el valor de la constante de
equilibrio de la reacción anterior aumenta al aumentar la temperatura, indique si la reacción es
endotérmica o exotérmica.
38) La reacción: N2O3 (g) ↔ NO (g) + NO2 (g) es endotérmica (∆ H = +39,7 kJ). Predecir cómo
afectarían al sistema en equilibrio los siguientes cambios: (a) disminuir el volumen del
recipiente, a temperatura constante; (b) añadir NO ; (c) disminuir la temperatura, manteniendo
el volumen constante.
39) Una sustancia gaseosa A se introduce en un recipiente cerrado y a un valor determinado de
temperatura se produce la reacción: A (g) <=> 2 B (g) .
a) Obtener el grado de disociación de A (alfa) en función de Kp y de la presión total P del
sistema.
b) Valores de cuando P tiende a 0 y cuando P tiende a infinito. Razone los resultados.
40) Obtener la expresión de la constante de equilibrio Kp en función de a, b y x de la siguiente
reacción: N2 (g) + 3 H2 (g) <=> 2 NH3 (g) si partimos inicialmente de a moles de N2 y de b
moles de H2 y se forman x moles de amoniaco.
41) En un cilindro de reacción, de 5 litros de capacidad y en donde previamente se ha realizado el
vacío, se introducen 1 gramo de hidrógeno molecular y 127 gramos de iodo (I2). Se calienta el
sistema hasta 448 ºC y se produce la reacción entre el iodo y el hidrógeno dando lugar a ácido
iodhídrico (HI), todos en fase gas. Cuando se alcanza el equilibrio, calcular:
a) Las presiones parciales de cada una de las sustancias en el equilibrio.
b) La presión total en el equilibrio.
c) Cuántos moles y gramos de iodo quedan sin reaccionar en el equilibrio.
DATO: constante de equilibrio (Kp) a 448ºC = 50.Pesos atómicos: H = 1, I = 127 g/átomogramo.
42) En un matraz de 1 litro de capacidad se colocan 6 g de pentacloruro de fósforo sólido. Se hace el
vacío, se cierra el matraz y se calienta a 250ºC. El pentacloruro de fósforo pasa al estado de
vapor y se disocia parcialmente en cloro y tricloruro de fósforo. La presión de equilibrio es de
2,078 atm. Hallar el grado de disociación del pentacloruro de fósforo y la constante de
equilibrio (Kp) a dicha temperatura.
Datos: Patm: Cl=35.5, P=31.0 g/at-g.
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43) A 850ºC y 1 atm de presión se produce el siguiente equilibrio: 2 CO (g) ↔ C(s) + CO2 (g) y del
análisis de la fase gaseosa, se obtiene que contiene un 93.8% de CO. Calcular la composición de
la mezcla gaseosa en el equilibrio, a la misma temperatura de 850 ºC pero a una presión total de
5 atm. Justifique el resultado obtenido.
44) Considere el equilibrio: 4 HCl (g) + O2 (g) ↔ 2 H2O (g) + 2 Cl2 (g) Si en un recipiente de 1
litro se parte inicialmente de 1 mol de HCl y de 4 moles de O2, ¿cuál sería la fracción molar de
Cl2 en el equilibrio, si llamamos a al número de moles de Cl2 que se forman?
45) Considerar el siguiente sistema en equilibrio, que presenta un valor de incremento de entalpía
(H) positivo: 2 NOBr (g) ↔ 2 NO (g) + Br2 (g) ¿Cuál de los siguientes cambios haría
aumentar la presión del sistema, permaneciendo invariable el número de moles de Br2 (g)?:
a) Disminuir el volumen del recipiente a temperatura constante.
b) Aumentar la presión parcial de NOBr a temperatura constante.
c) Introducir argón (gas inerte) a volumen y temperatura constantes.
d) Disminuir la temperatura y la cantidad de NOBr.
e) Razone todas las respuestas y considere que los gases se comportan como ideales.
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