PROBLEMAS DE TERMOQUMICA

PROBLEMAS DE TERMOQUÍMICA
89. Calcule la entalpía estándar de formación del metano (g) a partir de las siguientes reacciones:
CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (g)
C (s) + O2 (g) → CO2 (g)
2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (g)
∆H0 = - 212,80 kcal
∆H0 = - 94,05 kcal
∆H0 = - 136,64 kcal
90. Calcule la entalpía estándar de formación del ácido benzoico (s).
Datos: ∆H0combustión [C7H6O2 (s)] = - 771,20 kcal/mol; ∆H0f [H2O (l)] = - 68,32 kcal/mol; ∆H0f [CO2 (g)] = - 94,05
kcal/mol.
91. Calcule la entalpía de la siguiente reacción:
C2Ca (s) + 2 H2O (l) → Ca(OH)2 (s) + C2H2 (g)
Datos: entalpía estándar de formación del carburo cálcico (s) = - 15000 cal/mol; entalpía estándar de
formación del agua (l) = - 68317 cal/mol; entalpía estándar de formación del hidróxido de calcio (s) = 236
cal/mol; entalpía estándar de formación del acetileno (g) = 54 kcal/mol.
92. El proceso de fotosíntesis se puede representar por la ecuación:
6 CO2 (g) + 6 H2O (l) → C6H12 O6 (s) + 6 O2 (g)
∆H0 = 3402, 8 kJ
Calcule:
a) La entalpía estándar de formación de la glucosa.
b) La energía necesaria para la formación de 500 g de glucosa mediante el proceso de fotosíntesis.
Datos: ∆H0f [H2O (l)] = -285,5 kJ/mol; ∆H0f [CO2 (g)] = -393, 5 kJ/mol; masas atómicas (g/mol) C = 12; H = 1;
O = 16.
93. Calcule el calor de combustión del acetileno (g) sabiendo que la entalpía estándar de formación del
acetileno C2H2 (g) es 54,25 kcal/mol y las entalpías estándar de formación del dióxido de carbono (g) y el
agua (l) son - 94,05 y - 68,32 kcal/mol, respectivamente.
94. El etanol puede utilizarse como combustible alternativo de la gasolina en los motores de los
automóviles. Suponiendo que la gasolina es octano puro.
a) Escriba y ajuste las reacciones de combustión de ambas sustancias.
b) Determine cuál de ellas tiene mayor poder calorífico (calor producido por cada kilogramo de combustible
quemado).
Datos: masas atómicas (g/mol) H = 1; C = 12; O = 16; ∆H0f [C8H18 (l)] = -270 kJ/mol; ∆H0f [C2H6O (l)] = - 278
kJ/mol; ∆H0f [H2O (l)] = -285,5 kJ/mol; ∆H0f [CO2 (g)] = -393, 5 kJ/mol.
95. Calcule:
a) La cantidad de calor desprendida en la combustión de 10 kg de butano en condiciones estándar.
b) La variación de energía interna del sistema en condiciones estándar.
Datos: entalpía estándar de formación del butano (g) = - 124,7 kJ/mol; entalpía estándar de formación del
dióxido de carbono (g) = - 393,5 kJ/mol; entalpía estándar de formación del agua (l) = - 285,50 kJ/mol; masa
molecular del butano = 58 g/mol.
96. Analice la espontaneidad de los procesos que ocurren a presión y temperatura constantes y se
caracterizan por:
proceso
A
B
C
∆H
+
+
∆S
+
+
97. Indique si el proceso N2 (g) + O2 (g) → 2 NO (g) realizado en condiciones estándar será espontáneo, y
en caso de no serlo, indique a partir de qué temperatura lo sería en el supuesto de que ∆H e ∆S sean
independientes de la temperatura.
∆Hof (kcal/mol)
So ( cal K-1 mol-1)
N2 (g) + O2 (g) → 2 NO (g)
21,6
45,7
49,0
50,0
98. Dado el proceso CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) que transcurre con absorción de calor, indique
razonadamente:
a) El signo de ∆H.
b) ¿Habrá trabajo de expansión si la reacción tiene lugar a presión constante?
c) ¿Qué relación existe entre la variación de entalpía y la energía interna del sistema?
d) ¿Cuál es el signo de ∆S?
e) ¿En qué condiciones será espontánea la reacción?
99. Calcule la energía media del enlace en el sulfuro de hidrógeno (g) en condiciones estándar, sabiendo
que su entalpía estándar de formación es - 4,815 kcal/mol, la energía del enlace del hidrógeno en las
mismas condiciones es - 104,21 kcal/mol y la entalpía de sublimación del azufre elemental (s) es 53,25
kcal/mol.
100. Calcule la variación de energía libre y la variación de entropía en condiciones estándar para la
siguiente reacción:
CH3CN (l) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l) + N2 (g)
sabiendo que ∆G0f para las especies CO2 (g), H2O (l) y CH3CN (l) son - 94,26, - 56,69 y 24,0 kcal/mol,
respectivamente y que la entalpía estándar de combustión del CH3CN (l) es -302,4 kcal/mol.