Subido por JAIME TOMAS-VERDERA

Ejercicios Termoquímica

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Ejercicios y cuestiones.Química 2º de Bachillerato
Colegio Sagrada Familia
TEMA 3
TERMODINÁMICA
1. La reacción de descomposición del óxido de cobre (II) sólido origina cobre metal y
oxígeno molecular. La entalpia estándar del proceso es de 155,2 kJ por mol de óxido de
cobre(II), a 25ºC. Calcule el calor absorbido o cedido (especifíquelo) cuando se forman 50
gramos de óxido de cobre(II), a partir de los elementos en estado estándar, a 250C.
Datos: Masa atómicas: Cu 63,5; O = 16
(Sol.: -97,8 kJ (calor desprendido)
2. Se puede obtener oxigeno en el laboratorio mediante la descomposición del clorato
potásico sólido para dar cloruro potásico sólido y oxígeno gas. Sabiendo que la variación de
entalpia del proceso es de -22,2 kJ por mol de clorato descompuesto, calcule el calor
desprendido o absorbido al obtener 11,2 litros de oxigeno, medidos a 00C y 1 atm., a partir
de la correspondiente cantidad de clorato potásico (escriba la reacción ajustada).
(Sol.: -7,4kJ)
3. La entalpía de formación del amoniaco es -46,2 kJ/mol. Calcule el calor de reacción
cuando se forman 3 litros de amoniaco, medidos en condiciones normales
Datos: R = 0,082 atm. l/Kmol. Masas atómicas: N = 14; H = 1.
(Sol.: -6,2 kJ)
4. La ecuación para la formación de agua (g) es:
Hidrógeno molecular (g) + ½ oxígeno molecular (g) = agua (g);
∆H=-241,84 kJ/mol
Calcule el calor que se desprenderá al reaccionar 1 g de hidrógeno.
(Sol.: -120,92 kJ)
5. Utilizando los datos de las energías (entalpías) de enlace de la tabla de la página 7, calcula
la entalpía de la reacción de formación del amoniaco. Sol: 42,6 KJ/mol (se desprenden).
6. Calcule el calor de formación del eteno, a partir de los valores de las entalpías de
combustión siguientes, y comente brevemente el significado del signo de la entalpía
calculada:
Datos: Entalpías de combustión estándares (en kJ/mol):
∆H0(eteno) = -1409; ∆H0(carbono) = -394; ∆H0(hidrógeno) = -286
(Sol.: 49 kJ/mol)
7. Calcule el calor de formación del acetileno (etino), conocidos los calores de formación del
H20(l) y del C02(g), así como el calor de combustión del acetileno.
Datos:
Entalpías de formación estándar: Agua(1) = -285,8 kj/mol;
Dióxido de carbono(g) = -393,13 kJ/mol;
Entalpía de combustión del etino = -1300 kJ/mol.
(Sol.: 227,94 kJ/mol)
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8. El carbonato cálcico (sólido) se descompone en óxido de calcio (sólido) y dióxido de
carbono (gas). Sabiendo que los calores de formación del carbonato de calcio (sólido), óxido
de calcio (sólido) y dióxido de carbono (gas) son –1207KJ/mol, -635 kJ/mol y -394 kJ/mol
respectivamente, calcula:
a) El calor de la reacción de descomposición del carbonato de calcio, indicando si el proceso
será exotérmico o endotérmico.
b) El volumen de dióxido de carbono que se formaría a 320C y 2 atmósferas de presión, a
partir de 36 gramos de carbonato cálcico.
DATOS: Masas atómicas: Ca=40; 0=16; C=12;
R=0,082 atm l/K.mol
(Sol.: a) 178 kJ ENDOTÉRMICA b) 4,5 litros
9. El manganeso metal puede obtenerse por reacción en estado sólido del óxido de
manganeso(IV) con aluminio:
aluminio + óxido de manganeso(IV)  óxido de aluminio(III) + manganeso
Calcule el calor de reacción, referido a un mol de manganeso formado, sabiendo que el calor
de formación del óxido de aluminio es -1676 kJ/mol y el del óxido de manganeso(IV) es -521
kJ/mol.
(Sol.: -596,3 kJ/mol de manganeso formado)
10. Calcule el calor de combustión del butano, sabiendo que los calores de formación del
dióxido de carbono, agua y butano son, respectivamente, -393, -242 y -125 kJ/mol.
(Sol.: -2657 kJ/mol)
11. La descomposición térmica del clorato de potasio origina cloruro de potasio y oxígeno.
Después de ajustar la reacción calcule la energía calorífica desprendida cuando se obtienen en
el laboratorio 50 litros de oxígeno, medidos a 25ºC y una atmósfera de presión.
DATOS: ∆Hºf KCl(s)=-436,5 KJ/mol; ∆Hºf KClO3 =-413,7 KJ/mol
Sol: -31,1 KJ
12. Una muestra de carbonato cálcico sólido se descompone térmicamente dando 12,8 g de
óxido cálcico sólido y dióxido de carbono gas. Calcule el calor absorbido o desprendido en
este proceso.
Datos: Calores de formación estándar:
Oxido cálcico = -633 kJ/mol; dióxido de carbono = -393 kJ/mol;
Carbonato cálcico = -1207 k'j/mol.
Masas atómicas: Ca = 40; C = 12; 0=16.
(Sol.: 41,6 kJ absorbidos)
13. Dada la siguiente reacción, en fase gaseosa (que es necesario ajustar):
Amoniaco + oxigeno = Óxido de nitrógeno (II) + agua
a) Calcule el calor de reacción estándar. Sol: -908 KJ
b) Calcule el calor absorbido o desprendido (especifique) cuando se mezclan 5 gramos de
amoniaco con 5 gramos de oxígeno. Sol -28,4 KJ
Datos:Calores de formación estándares:
∆Hº (amoniaco) = -46 kj/mol
∆H0(monóxido de nitrógeno) = 90 kj/mol
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∆H0(agua) = -242 kJ/mol
Masas atómicas: N = 14; O = 16; H = 1
(Sol.: b) -29,06 kJ (calor desprendido))
14. La entalpía de combustión de un compuesto orgánico, de fórmula C6H1202, es
-2540 kJ/mol. Sabiendo que la entalpía estándar de formación del C02 es -394
kJ/mol y la del agua es –242 KJ/mol, calcule la entalpía de formación de dicho
compuesto. (Sol ∆Hºf = -1276 kJ/mol)
15. Calcule:
a. La entalpía de formación estándar del etanol (alcohol etílico). (Sol –274KJ/mol)
b. Qué cantidad de energía se desprenderá o absorberá (indíquelo) en la combustión de
48 g de etanol. (Sol: -1429,5 KJ)
DATOS: Entalpías de formación estándar (KJ/mol):
Dióxido de carbono= -393 ; Agua =-286
Entalpía de combustión del etanol (Kj/mol) =-1370
Masas atómicas C=12; O=16; H=1
16. La nitroglicerina, de fórmula C3H5(N03)3, es un explosivo que se descompone
según la reacción:
4 C3H5(N03)3 (1) = 12 C02 (g) + 10 agua (g) + 02 (g) + 6 N2 (g)
para la cual ∆Hº = -5700 kJ, a 250C. Calcula el calor de formación estándar
de la nitroglicerina, sabiendo que los calores de formación del CO2 y del agua
son, respectivamente, -393 y -242 kJ/mol a 25ºC.
(Sol.: AH0f= -359 kJ/mol)
17. La entalpía de la reacción de descomposición del clorato potásico sólido para dar cloruro
potásico sólido y oxigeno gas (que es necesario ajustar) tiene un valor de -22,3 kJ por mol de
clorato reaccionante. Calcule el calor de formación del clorato potásico, sabiendo que el calor
de formación del cloruro potásico es de -436 kJ/mol (valores referidos a 250C).
(Sol.: -413,7 kJ/mol)
18. Indica de forma razonada de forma cualitativa el signo de la entropía para los siguientes
apartados:
a. Congelación del agua
b. Condensación de amoniaco gaseoso
c. 2 H 2 (g) + O2 (g)  H2O (g)
19. A partir de los siguientes datos termodinámicos, correspondientes a 298 K:
NO (g)
NO2 (g)
∆H f º kJ/mol
90,25
33,2
∆G f º kJ/mol
86,57
51,30
Razona si la formación de dióxido de nitrógeno a partir de monóxido de nitrógeno y oxígeno,
en condiciones estándar, es:
a. Exotérmica
b. Espontánea
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20. Para la reacción de combustión de monóxido de carbono indique si es o no un proceso
espontáneo.
CO (g)
CO2 (g)
O2 (g)
∆H f º kJ/mol
-110,5
-393,5
0
4
S º J/mol. K
197,9
213,6
205,0
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