EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD. equilibrio químico

EJERCICIOS DE SELECTIVIDAD. EQUILIBRIO QUÍMICO.
1º.Dado el equilibrio:
H 2 O(g)  C(s)  CO(g)  H 2 (g)
H  0
Señale razonadamente, cuál de las siguientes medidas produce un aumento de la concentración
de monóxido de carbono: a) Elevar la temperatura. B) Retirar vapor de agua de la mezcla en el
equilibrio. C) introducir H2 en la mezcla en equilibrio.
2º. Se introduce una mezcla de 0’5 moles de H
y 0’5 moles de I2 en un recipiente de 1 litro y
se calienta a la temperatura de 430 ºC. Calcule: a) las concentraciones de H2, I2 y HI en el
equilibrio, sabiendo que, a esa temperatura, la constante de equilibrio KC es 54’3 para la
reacción:
2
H2 (g) + I2 (g)
2HI(g)
b) Hallar Kp a la misma temperatura.
3º.En el proceso más moderno de gasificación de la hulla, esta se tritura, se mezcla con un
catalizador y vapor de agua y se obtiene metano:
catalizador
CO2 (G) + CH4 (G) ; H = 15’3 kJ
2 C (S) + 2 H2O (G)
a) dibujar dos diagramas entálpicos para esta reacción, con y sin empleo del catalizador,
en los que se muestren todas las energías que intervienen en la reaccion.
b) Justificar si aumentaría la cantidad de metano que se obtiene:
1) Al elevar la temperatura
2) Al elevar la presión
3) Al incrementar la concentración de catalizador.
4º.La descomposición del hidrogenocarbonato sódico tiene lugar según el equilibrio:
2 NaHCO3 (S)
Na2CO3
(S)
+CO2 (g) + H2O (g) ; Hº = 129 kJ
Contestar razonadamente:
a) ¿favorece la descomposición un aumento de la temperatura?
b) ¿favorece la descomposición un aumento de la presión?
c) ¿favorece la descomposición la adición de más hidrogenocarbonato sódico?
d) ¿Favorece la descomposición la retirada de dióxido de carbono y vapor de agua?
5º. En un recipiente cerrado y vacío de 20 litros se introducen 480 g de pentacloruro de
antimonio. Se eleva la temperatura a 180 ºC y se establece el equilibrio:
SbCl5 (g)
SbCl3 (g) + Cl2 (g)
El valor de Kp para este equilibrio a 180 º es de 0’093. Calcular:
a) El valor de KC para este equilibrio a 180 ºC
b) El grado de disociación del pentacloruro de antimonio.
c) Los gramos de tricloruro de antimonio en el equilibrio.
Datos: Masas atómicas: Cl= 35’5; Sb = 122 ; R = 0’082 atm·l·mol-1ºK-1
6º. En un matraz de 2 litros se introducen 2 moles de N
2 y 6 moles de H2, calentándose la
mezcla hasta 327 ºC. A esta temperatura se establece el equilibrio:
N2 (g) + 3 H2 (g)
2 NH3 (g)
Si la reacción tiene lugar en un 60 %, calcular:
a) la concentración de cada especie en el equilibrio.
b) Las constantes KC y Kp para este equilibrio.
c) ¿Cómo le afecta al equilibrio un aumento de la presión?. Justifica la respuesta.
Datos: R = 0’082 atm·l·ºK-1·mol-1.
7º.Dado el siguiente sistema en equilibrio que posee una variación de entalpía negativa:
2 H2 (g) + O2 (g)
2 H2O (g). Describa el efecto que se producirá al:
a) enfriar.
b) Añadir vapor de agua.
c) Comprimir
d) Aumentar la presión de hidrógeno
8º. La constante del producto de solubilidad del hidróxido de magnesio a 25 ºC es 5’61·10
a) calcula la solubilidad, en g/l, en agua pura de este compuesto.
b) Calcula su solubilidad, en g/l, en una disolución de hidróxido de sodio de pH= 12.
c) Explica de qué manera se podría conseguir la disolución del precipitado.
Datos: masas atómicas O = 16; H = 1 ; Mg = 24’3; KW= 1,0·10-14.
-12
.
9º.En un recipiente de 2 litros se introducen 0’020 moles de N O . Una vez cerrado y
2
4
calentado a 30 ºC, el N2O4 gaseoso se disocia parcialmente en NO2 según la reacción:
N2O4
2NO2 (g)
(g)
En el equilibrio existen 0’012 moles de NO2.
a) ¿qué porcentaje de N2O4 se ha disociado (expresar como porcentaje en moles)?
b) Calcule la constante KC a la temperatura indicada.
Datos: Masas atómicas: H = 1’0; S = 32’1; O = 16’0; Na = 23’0; Cl = 35’5.
10º. A 185 ºC y 1 atmósfera de presión, el pentacloruro de antimonio gaseoso se disocia en un
30 % para dar tricloruro de antimonio y cloro molecular, ambos gaseosos. Determine el valor de
la constante Kp y a partir de éste, el valor de KC, a 185 ºC.
11º. En un matraz de 1 litro se encuentran, en estado gaseoso y a una temperatura dada,
hidrógeno, bromo y bromuro de hidrógeno, y en equilibrio correspondiente a la reacción:
H2 (g) + Br2 (g)
2 HBr
H = - 68 kJ.
Indique cómo afectarían los siguientes cambios a la situación de equilibrio y a la constante de
equilibrio: a ) Un aumento de temperatura. B) Un aumento de la presión parcial del HBr. C) Un
aumento del volumen del recipiente.
12º.Dentro de un recipiente de 10 litros de capacidad se hacen reaccionar 0’5 moles de H
2 (g)
y
0’5 moles de I2 (g). A 448 ºC KC vale 50. Calcular:
a) El valor de Kp a esa temperatura.
b) Los moles de yodo que quedan sin reaccionar cuando se ha alcanzado el equilibrio.
c) Si partimos inicialmente de 0’25 moles de H2 (g), 0’25 moles de I2 ( g) y 4 moles de HI (g),
¿cuántos moles de yodo habrá en el equilibrio? La temperatura no varía.
13º. A 473 º K y 2 atm de presión el PCl
PCl5 (g)
5
se disocia en un 50 % según la siguiente reacción_
PCl3 (g) + Cl2 (g)
a) ¿Cuánto valdrán KC y Kp?
b) Calcule las presiones parciales de cada gas en el equilibrio
c) Justifique cómo influiría en el grado de disociación un aumento de la presión.
Datos: R = 0’082 atm·l/(ºK·mol).
14º. A partir de la siguiente reacción:
4 NH3 (g) + 5 O2 (g)
4 NO (g) + 6 H2O (g)
a) Razona cómo influiría en el equilibrio un aumento de la presión.
b) ¿En qué sentido se desplazaría el equilibrio si se aumentase la concentración de
oxígeno?.¿Se modificaría entonces la constante de equilibrio?. Razone la respuesta.
c) Suponiendo que H < 0, ¿Cómo influye un aumento de temperatura en el equilibrio?.
15º. Dado el siguiente equilibrio 2 NO
2N2O4 cuya Hº= - 58 kJ/mol,
2
explique brevemente cuál será el sentido de la reacción:
a) al disminuir la presión.
b) Al disminuir la temperatura.
c) Al aumentar el volumen del recipiente.
d) Al aumentar la concentración de NO2.
16º.Para los siguientes equilibrios:
a) 2 N2O5 (g)
4 NO2 (g) + O2 (g)
b) N2 (g) + 3 H2 (g)
c) H2CO3 (ac)
d) CaCO3
(s)
2 NH3 (g)
H+ (ac) + HCO3-(ac)
CaO (S) + CO2 (g)
a) Escriba las expresiones de KC y Kp.
b) Razone qué sucederá en los equilibrios a y b si se aumenta la presión a temperatura
constante.
17º. A 1000 ºC, para la reacción CO
+ C (S)
2 CO (g) es Kp = 1’65 atm. Si
en el equilibrio la presión total es de 5 atm, calcule el tanto por ciento de dióxido de carbono
que ha reaccionado.
2 (g)
Datos: Masas atómicas: C = 12 ; H = 1 ; O = 16 ; N = 14.
0ºC = 273 ºK; R = 0’082 atm·l/(ºK·mol) = 8’314 J·mol-1·ºK-1
18º. En un recipiente de 10 litros, se introdujeron 0’530 moles de nitrógeno y 0’490 moles de
hidrógeno. Al calentarse la mezcla a 527 ºC se estableció el equilibrio:
N2 (g) + 3 H2 (g)
2 NH3 (g)
Obteniéndose 0’060 moles de este gas. Calcule la presión total de la mezcla gaseosa y el valor
de KC.
19º.En un recipiente de 20 litros se introducen 2 moles de hidrógeno y 2 moles de yodo y se
calienta la mezcla a 763 ºK. Al alcanzarse el equilibrio, H2 (g) + I2 (g)
que se han formado 3 moles de yoduro de hidrógeno.
2 HI(g), se observa
a) Calcula el valor de la constante KC para dicho equilibrio.
b) Manteniendo constantes el volumen y la temperatura, se añden a la mezcla en equilibrio
0’5 moles de hidrógeno. Explica qué ocurrirá y calcula la nueva composición de la
mezcla al restablecerse el equilibrio.
20º.La constante de equilibrio del sistema: H
2 (g)
+ I2 (g)
2 HI(g), vale a 426 ºC,
K= 54’27, Se desea saber:
a) Cuánto vale la constante para el proceso de formación de un mol de yoduro de
hidrógeno.
b) Cuánto vale la constante del equilibrio de descomposición de un mol de yoduro de
hidrógeno.
c) Si en un matraz se introducen, en las condiciones de trabajo iniciales, 0’3 moles de
hidrógeno, 0’27 moles de yodo y un mol de yoduro de hidrógeno, ¿hacia dónde se
desplazará el equilibrio?