1) Para la reacción de combustión de un mol de

1) Para la reacción de combustión de un mol de etano (C2H6) se conoce ∆H=-372.8Kcal en
condiciones estándar. Calcule el valor del cambio en la energía interna (∆E) para esa
reacción a 25ºC.
2) Dadas las siguientes reacciones para la oxidación del benceno (C6H6) y del acetileno
(C2H2) a 25ºC y 1 atm:
∆H=-6700 kJ
2C6H6(l) + 15º2(g) Æ 12CO2(g) + 6H2O(l)
2C2H2(g) + 5O2(g) Æ 4CO2(g) + 2H2O(l)
∆H=-2600 kJ
Calcular el calor de la reacción de obtención del benceno a partir del acetileno según la
reacción:
3C2H2(g) Æ C6H6(l)
3) Para la reacción:
4C2H5Cl + 13º2 Æ 2Cl2 + 8CO2 + 10H2O
obtener el ∆H a 25ºC y 1 atm, a partir de las entalpías de formación:
∆HF(CO2)=-94.05 kcal/mol; ∆HF(H2O)=-57.79 kcal/mol; ∆HF(C2H5Cl)=-25.1 kcal/mol.
4) Empleando los valores de Sº, determine el cambio de entropía estándar de la reacción
de combustión de 1 mol de amoniaco.
Sº(N2)=45.8cal/Kmol;Sº(H2O)=16.7cal/Kmol;Sº(NH3)=46.0cal/Kmol; Sº(O2)=49.0cal/Kmol.
5) Se desea calcular la entropía y el calor de vaporización del cloroformo (CHCl3) a 100ºC y
1 atm:
CHCl3(liq, 373 K, 1 atm) Æ CHCl3(g, 373 K, 1 atm)
CP(CHCl3(l))=27.8 cal/mol y CP(CHCl3(g))=17.33 cal/mol. La temperatura normal de
ebullición del cloroformo es de 334 K y el calor de vaporización a esa temperatura es de
7020 cal/mol.
6) Una muestra de 5.8 g de acetona (CH3COCH3), PM=58.08 g/mol, es quemada a
temperatura y presión constante en un calorímetro de capacidad calórica neta de 1350
cal/Kmol. En este procesos e observó un aumento de temperatura en el calorímetro desde
25ºC hasta 41.9ºC. Calcular el calor de combustión de la muestra en cal/g. Los valores de
∆H y ∆E por mol.
7) El punto de ebullición del metanol (CH3OH) es de 340 K y su calor de vaporización a esa
temperatura es 6800 cal/mol. El metanol gaseoso se comporta como un gas ideal.
Calcular el ∆S del siguiente proceso:
CH3OH(l) (340 K, 1 atm) Æ CH3OH(g) (340 K, 0.5 atm)
8) Calcule el cambio de entropía de dos moles de amoniaco líquido a 40ºC cuando son
llevados a la presión constante de 1 atm al estado gaseoso y calentados hasta una
temperatura de 200ºC. Los datos necesarios para el cálculo son:
CP(NH3, l)=17.9 cal/Kmol; CP(NH3, g)=8.04 cal/Kmol; ∆H(239.7 K)=5.56 kcal/mol.
Temperatura normal de ebullición del amoniaco=239.7 K.
9) Calcule el cambio de entropía y de entalpía de un mol de agua líquida a 90ºC cuando es
llevada a la presión constante de 1atm al estado gaseoso y hasta una temperatura de
120ºC. Los datos necesarios para el cálculo son:
CP(H2O,l)=18.0 cal/molK
CP(H2O,g)=8.03 cal/molK
∆Hvap(H2O,373.15K)=9717 cal/mol
La temperatura normal de ebullición del agua es 100ºC.
10) Al quemarse 2g de benceno a 25ºC y 1 atm de presión se producen 9621 calorías (el
agua que se produce se condensa). Calcule la entalpía estándar de formación del benceno
(∆HºF) en calorías/mol.
∆HºF(CO2,g)=-94.05 kcal/mol
∆HºF(H2O,l)=-68.32 kcal/mol.
11) Con base a los datos a 25ºC:
Fe2O3(s) + 3C(s) Æ 2Fe(s) + 3CO(g)
∆Hº=117.3 kcal
FeO(s) + C(s) Æ Fe(s) + CO(g)
∆Hº=37.3 kcal
∆Hº=-94.05 kcal
C(s) + O2(g) Æ CO2(g)
∆Hº=-67.63 kcal
CO(g) + ½O2(g) Æ CO2(g)
Calcular los calores estándar de formación y el ∆Eº de formación del FeO(s) y del Fe2O3(s).
12) En base a los datos a 25ºC:
½H2(g) + ½Br2(l) Æ HBr(g)
∆Hº=-8.66 kcal
∆Hº=7.34 kcal
Br2(l) Æ Br2(g)
Considerando que los gases se comportan idealmente y que CP(Br2,l)=8.4349 cal/Kmol,
calcular ∆Hº (50ºC) para la reacción ½H2(g) + ½Br2(g) Æ HBr(g). Calcular también el ∆S
a 25ºC y a 50ºC.
13) Bajo condiciones especiales es posible mantener agua líquida a una temperatura mayor
a la de su temperatura de ebullición. En terminología física se dice que el agua se
encuentra en un estado metaestable ya que una ligera perturbación produce un cambio
irreversible que conduce al sistema a un estado mucho más estable. Cuál sería el cambio
de entropía para la transformación isotérmica de 2 moles de agua “supercalentada” a
110ºC y 1atm de presión? En otras palabras, determine ∆S para el proceso:
Agua(l, 110ºC, 1atm) Æ Agua (g, 110ºC, 1 atm)
Si el ∆Hvap del agua es 9.72 kcal/mol. Las capacidades caloríficas a presión constante del
agua líquida y gaseosa son 18 y 8 cal/Kmol, respectivamente.
14) Determine el ∆H (0ºC y 1 atm) de la reacción 4NH3(g) + 5º2(g) Æ 6H2O(g) + 4NO(g),
sabiendo que:
∆HºF(NO, g, 25ºC, 1 atm)=21.6 kcal/mol
∆HºF(H2O, g, 25ºC, 1 atm)=-57.8 kcal/mol
∆HºF(NH3, g, 25ºC, 1 atm)=-11.0 kcal/mol
15) Una sustancia A sufre la siguiente transformación irreversible:
A(l)(500K, 1.0atm) Æ A(g)(600K, 2.0 atm)
Determine ∆S para el proceso. CP(A)=10 cal/Kmol. Punto de ebullición normal de A=550K.
∆Hvap(A)=30 kjoules/mol.
16) Para la plata CP=(23.43 + 0.00628T)Joule/Kmol. Calcule ∆H si se calientan 3 moles
de plata desde 25ºC hasta su punto de fusión 961ºC, bajo una presión de 1 atm.
17) Utilizando los valores de ∆HºF dados, calcule el calor de la reacción:
Fe2O3(s) + 3H2 Æ 2Fe(s) + 3H2O(l)
∆HºF(H2O,l)=-285.830 kJ/mol; ∆HºF(Fe2O3,s)=-824.2 kJ/mol;
18) Calcúlese el ∆Hº a 85ºC para la reacción Fe2O3(s) + 3H2 Æ 2Fe(s) + 3H2O(l).
∆Hº(298 K)=-33.29 kJ/mol.
CP(Fe2O3,s)=103.8 J/Kmol.
CP(Fe,s)=25.1 J/Kmol.
CP(H2O,l)=75.3 J/Kmol.
CP(H2,g)=28.8 J/Kmol.
19) Calcule el calor de reacción a 1000ºC para
½H2(g) + ½Cl2(g) Æ HCl(g)
∆Hº(298 K)=-93.312 kJ/mol
-3
-7 2
CP(H2, g)/R=3.4958 — 0.1006*10 T + 2.419*10 T
CP(Cl2, g)/R=3.8122 + 1.2200*10-3T — 4.856*10-7T2
CP(HCl, g)/R=3.3876 + 0.2176*10-3T + 1.860*10-7T2
20) A 25ºC y 1atm de presión se tienen los datos:
∆Hºcomb(H2, g)=-285.83 kJ/mol
∆Hºcomb(C, grafito)=-393.51 kJ/mol
∆Hºcomb(C6H6, l)=-3267.62 kJ/mol
∆Hºcomb(C2H2, g)=-1299.58 kJ/mol
Calcular el ∆Hº de formación del benceno líquido.
Calcular ∆Hº para la reacción 3C2H2(g) Æ C6H6(l).
21) Calcular los valores de ∆HºF y ∆EºF para las reacciones siguientes:
a)
2O3(g) Æ3O2(g)
b)
H2S(g) + 3/2O2(g) Æ H2O(l) + SO2(g)
c)
TiO2(s) + 2Cl2(g) Æ TiCl4(l) + O2(g)
d)
C(grafito) + CO2(g) Æ 2CO(g)
e)
CO(g) + 2H2(g) Æ CH3OH(l)
f)
Fe2O3(s) + 2Al(s) Æ Al2O3(s) + 2Fe(s)
g)
NaOH(s) + HCl(g) Æ NaCl(s) + H2O(l)
h)
CaC2(s) + 2H2O(l) Æ Ca(OH)2(s) + C2H2(g)
i)
CaCO3(s) Æ CaO(s) + CO2(g)
Sustancia
O3(g)
H2O(l) SO2(g) H2S(g) CO(g) CO2(g) Al2O3(s) Fe2O3(s)
∆HºF(kJ/mol) 142.7 -285.83 -296.81 -20.6 -110.53 -393.51 -1675.7 -824.2
Sustancia
TiO2(s) TiCl4(l) CaCO3(s) CaO(s) CaC2(s) Ca(OH)2(s) C2H2(g) NaOH(s)
∆HºF(kJ/mol) -945 -803 -1206.9 -635.09 -60
-986.1
226.7 -425.61
Sustancia
HCl(g) NaCl(s)
∆HºF(kJ/mol) -92.31 -411.15
22) Para las siguientes reacciones a 25ºC:
CaC2(s) + 2H2O(l) Æ Ca(OH)2 + C2H2(g)
∆Hº=-127.9kJ/mol
∆Hº=-635.1 kJ/mol
Ca(s) + ½O2(g) Æ CaO(s)
CaO(s) + H2O(l) Æ Ca(OH)2(s)
∆Hº=-65.2 kJ/mol
El calor de combustión del grafito es —393.51 kJ/mol, y el del C2H2(g) es —1299.58 kJ/mol.
Calcular el calor de formación del CaC2(s) a 25ºC.
23) Si se queman completamente 3.0539g de alcohol etílico líquido, C2H5OH, a 25ºC en un
calorímetro de bomba, el calor desprendido es 90.447 kJ. Calcular el ∆Hº molar de
combustión para el alcohol etílico a 25ºC, y su ∆HºF.