PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2001 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO

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1 PROBLEMAS RESUELOS SELECIVIDAD ANDALUCÍA 001 QUÍMICA EMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 4, Opión A Junio, Ejeriio 3, Opión B Junio, Ejeriio 6, Opión B Reserva 1, Ejeriio 3, Opión A Reserva 1, Ejeriio 5, Opión B Reserva, Ejeriio 3, Opión A Reserva, Ejeriio 5, Opión B Reserva 3, Ejeriio 6, Opión A Reserva 3, Ejeriio 3, Opión B Reserva 4, Ejeriio 6, Opión A Reserva 4, Ejeriio 4, Opión B Septiembre, Ejeriio 3, Opión A Septiembre, Ejeriio 6, Opión B

2 Para una reaión hipotétia: A B C, en unas ondiiones determinadas, la energía de ativaión de la reaión direta es 31 kj, mientras que la energía de ativaión de la reaión inversa es 4 kj. a) Represente, en un diagrama energétio, las energías de ativaión de la reaión direta e inversa. b) La reaión direta, es exotérmia o endotérmia? Razone la respuesta. ) Indique ómo influirá en la veloidad de reaión la utilizaión de un atalizador. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) b) La reaión direta es exotérmia, ya que desprende 11 kj. ) Los atalizadores son sustanias que haen variar la veloidad de una reaión sin que ellos sufran ningún ambio químio permanente. Si aumenta la veloidad de reaión es un atalizador positivo y, si la retarda, es un atalizador negativo. Lo que haen es modifiar la energía de ativaión. Los atalizadores sólo modifian la veloidad de una reaión que se produza espontáneamente, nuna pueden provoar una reaión que no se realie por sí sola.

3 Dado el equilibrio: HO(g) C(s) CO(g) H (g) H 0 Señale, razonadamente, uál de las siguientes medidas produe un aumento de la onentraión de monóxido de arbono: a) Elevar la temperatura. b) Retirar vapor de agua de la mezla en el equilibrio. ) Introduir H en la mezla en equilibrio. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 4. OPCIÓN A El prinipio de Le Chatelier die que: Si sobre un sistema en equilibrio se introdue una modifiaión, el sistema evoluionará en el sentido en que se oponga a tal ambio. Como el signo de la entalpía de la reaión es positivo, se dedue que la reaión, de izquierda a dereha, es endotérmia. Por lo que: a) Si se eleva la temperatura, el sistema evoluionará en el sentido en que se absorba alor, es deir, en que sea endotérmia, que es tal y omo está esrita, aumentando la onentraión de monóxido de arbono, que es lo pretendido. b) Al ir retirando vapor de agua, el equilibrio se desplaza haia donde se genere más vapor, esto es, haia la izquierda, disminuyendo la onentraión de monóxido de arbono. Luego no es una medida adeuada. ) Si se introdue hidrógeno, el equilibrio tiende a onsumirlo, desplazándose haia la izquierda, por lo que en vez de onseguir más monóxido de arbono, se onseguiría menos.

4 Se introdue una mezla de 0 5 moles de H y 0 5 moles de I en un reipiente de 1 litro y se alienta a la temperatura de 430º C. Calule: a) Las onentraiones de H, I y HI en el equilibrio, sabiendo que, a esa temperatura, la onstante de equilibrio es 54'3 para la reaión: H (g) I (g) HI(g) b) El valor de la onstante a la misma temperatura. p QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) H I HI iniial 0'5 0'5 0 equilibrio 0'5 x 0'5 x x x HI 1 4x 54'3 x 0'39 H 0'5 x 0'5 x 0'5 x x I 1 1 HI 0'39 0'78 b) Como n 0 p 54'3. H I 0'5 0'39 0'11

5 Al alentar biarbonato de sodio, NaHCO 3, en un reipiente errado se establee el siguiente equilibrio: NaHCO 3(s) NaCO 3(s) HO(g) CO (g) Indique razonadamente, ómo se afetaría la posiión del equilibrio si permaneiendo onstante la temperatura: a) Se retira CO del sistema. b) Se adiiona HO al sistema. ) Se retira parte de NaHCO 3 del sistema. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El prinipio de Le Chatelier die que: Si sobre un sistema en equilibrio se introdue una modifiaión, el sistema evoluionará en el sentido en que se oponga a tal ambio. a) Si se retira CO, el equilibrio tiende a aumentar su onentraión, desplazándose haia la dereha. b) Si se adiiona HO, el equilibrio tiende a onsumirla, desplazándose haia la izquierda. ) Si se retira NaHCO 3, el equilibrio no se ve afetado, ya que es un sólido.

6 En la reaión: Br (g) la onstante de equilibrio Br(g), a 100º C, vale 3 1'04 10 a) Si la onentraión iniial de bromo moleular es 1 M, alule la onentraión de bromo atómio en el equilibrio. b) Cuál es el grado de disoiaión del Br? QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) Br Br iniial 1 0 equilibrio 1 x x Br x 3 1'0410 x 0'016 Br 1 x Br 0'016 0'03 b) 0'016.

7 La siguiente tabla presenta la variaión de la onstante de equilibrio on la temperatura para la síntesis del amoniao según la reaión: N (g) 3H (g) NH (g) 3 emperatura(º C) ' '4 10 Indique, razonadamente, si las siguientes afirmaiones son verdaderas o falsas: a) La reaión direta es endotérmia. b) Un aumento de la presión sobre el sistema en equilibrio favoree la obtenión de amoniao. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Falsa. Ya que el aumento de temperatura favoree la reaión endotérmia y vemos que en esta reaión al aumentar la temperatura la onstante de equilibrio disminuye. b) Cierta. Ya que si aumenta la presión el volumen debe disminuir, luego se favoree la obtenión de amoníao.

8 En un reipiente de 10 litros se introduen moles de ompuesto A y 1 mol del ompuesto B. Se alienta a 300º C y se establee el siguiente equilibrio: A(g) 3B(g) C(g) Sabiendo que uando se alanza el equilibrio el número de moles de B es igual al de C. Calule: a) Las onentraiones de ada omponente en el equilibrio. b) El valor de las onstantes de equilibrio y a esa temperatura. p 1 1 Datos : R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) A 3 B C iniial 1 0 equilibrio x 13x x Como, en el equilibrio, el número de moles de B es igual al número de moles de C, tenemos: 1 1 3x x 1 5x x 0' 5 Por lo tanto, el número de moles de ada omponente en el equilibrio será: moles de A = x 0' 1'8 moles de B = 13x 1 0'6 0'4 moles de C = x 0'4 b) 0' '88 3 1'8 0' n p (R) 138'88 (0'08 573) 0'06

9 A 00º C y atmósferas el PCl 5 se enuentra disoiado en un 50%, según el siguiente equilibrio: PCl 5(g) PCl 3(g) Cl (g) Calule: a) La presión parial de ada gas en el equilibrio. b) Las onstantes temperatura. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A y a esa p a) PCl PCl Cl 5 3 iniial n 0 0 equilibrio n (1 ) n n El número total de moles es: n n(1 ) n n n(1 ). n 0'5 PPCl P 3 Cl P 0'66 at n (1 ) 1'5 n (1 ) 0'5 PPCl P 5 0'66 at n (1 ) 1'5 b) n n P P P 0'66 at n(1 ) 1 1 0'5 P n(1 ) n(1 ) n(1 ) 0'5 p n 1 p(r) 0'66 (0'08 473) 0'017

10 kj La figura muestra dos aminos posibles para una ierta reaión. Uno de ellos orresponde a la reaión en presenia de un atalizador: Reativos Produtos 0 Coordenada de reaión a) Cuál es el valor de la energía de ativaión de la reaión atalizada? b) Cuál es el valor de la entalpía de la reaión? ) Qué efeto produirá un aumento de la temperatura en la veloidad de la reaión? QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) 40 kj b) -0 kj ) Aumenta.

11 En un reipiente de litros que se enuentra a 5º C, se introduen 0 5 gramos de NO 4 en estado gaseoso y se produe la reaión: NO 4(g) NO (g) Calule: a) La presión parial ejerida por el NO 4 en el equilibrio. b) El grado de disoiaión del mismo. Datos: 0'114. Masas atómias: N = 14; O = 16. p QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 6. OPCIÓN A moles totales en el equilibrio: n (1 ) N O 4 NO iniial n 0 equilibrio n (1 ) n 0'05 P P 0'05 (1 ) 4 P 0'114 NO p PN O 0'05 (1 ) 1 4 P 0'05 (1 ) 3 n (1 ) R 5'410 (1 ) 0'08 98 P 0'066 (1 ) V Resolviendo el sistema formado por las dos euaiones, nos queda: 4 P 0' '48 P 0'066 (1 ) P 0'066 (1 ) 0'098 at 3 5'410 (1 ) 3 5'410 0'5 3 3 PN O P 0'098 0'034 at 4 5'410 (1 ) 5'410 (1 0'48)

12 Para el siguiente equilibrio: 5 3 PCl (g) PCl (g) Cl (g) H 0 Indique, razonadamente, el sentido en que se desplaza el equilibrio uando: a) Se agrega loro gaseoso a la mezla en equilibrio. b) Se aumenta la temperatura. ) Se aumenta la presión del sistema. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 4. OPCIÓN B El prinipio de Le Chatelier die que: Si sobre un sistema en equilibrio se introdue una modifiaión, el sistema evoluionará en el sentido en que se oponga a tal ambio. Como el signo de la entalpía de la reaión es positivo, se dedue que la reaión, de izquierda a dereha, es endotérmia. Por lo que: a) Si se introdue loro, el equilibrio tiende a onsumirlo, desplazándose haia la izquierda. b) Si se eleva la temperatura, el sistema evoluionará en el sentido en que se absorba alor, es deir, en que sea endotérmia, que es tal y omo está esrita, luego se desplaza haia la dereha. ) Si se aumenta la presión total loro, el equilibrio se desplaza haia la izquierda.

13 0 Para la reaión: NO(g) N (g) O (g) H 18kJ Indique razonadamente si las siguientes afirmaiones son verdaderas o falsas: a) La onstante de equilibrio aumenta al adiionar NO. b) Una disminuión de temperatura favoree la obtenión de N y O. QUÍMICA SEPIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El prinipio de Le Chatelier die que: Si sobre un sistema en equilibrio se introdue una modifiaión, el sistema evoluionará en el sentido en que se oponga a tal ambio. Como el signo de la entalpía de la reaión es negativo, se dedue que la reaión, de izquierda a dereha, es exotérmia. Por lo que: a) Falsa: la onstante de equilibrio permanee onstante pese a que se modifiquen onentraiones, puesto que la onstante de equilibrio sólo varía on la temperatura. b) Verdadera. Si se disminuye la temperatura, el sistema evoluionará en el sentido en que se desprenda alor, es deir, en que sea exotérmia, que es tal y omo está esrita, aumentando la onentraión de los dos produtos de reaión

14 En un reipiente de 1L, a 000º, se introduen 6' moles de CO y una ierta antidad de H, produiéndose la reaión: H (g) CO (g) HO(g) CO(g) Si uando se alanza el equilibrio, la presión total es de 6 atm, alule: a) Los moles iniiales de H. b) Los moles en el equilibrio de todas las espeies químias presentes. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. 4'4 QUÍMICA SEPIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) H (g) CO (g) H O(g) CO(g) iniial n 3 6' equilibrio n x 3 6'110 x x x n n 6' n R (n 6'110 ) 0' P 6 n 0'03 V 1 b) x 4'4 x 5' (0'3 x) (6'110 x) 3 moles H 0'04 molesco ' 10 moles H O molesco 5'

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