PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2015 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

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1 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 15 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS Junio, Ejercicio 6, Opción B Reserva 1, Ejercicio 3, Opción B Reserva, Ejercicio 6, Opción A Reserva 3, Ejercicio 5, Opción B Reserva 4, Ejercicio 5, Opción A Septiembre, Ejercicio 5, Opción A

2 Las plantas verdes sintetizan glucosa mediante la fotosíntesis según la reacción: 6CO (g) 6H O(l) C H O (s) 6O (g) a) Calcule la entalpía de reacción estándar, a 5ºC, indicando si es exotérmica o endotérmica. b) Qué energía se desprende cuando se forman 5 g de glucosa a partir de sus elementos?. Datos: H f C 6H 1O 6(s) 673'3 kj / mol ; H f CO (g) 393'5 kj / mol ; H f H O(l) 85'8 kj / mol. Masas atómicas: C 1 ; H 1 ; O 16 QUIMICA. 15. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Para cualquier reacción: H R H f H f, luego: productos reactivos H 673'3 6 ( 393'5) 6 ( 85'8) 3.4'5 kj R Luego, la reacción es endotérmica. b) Escribimos la reacción de formación de la glucosa a partir de sus elementos. 6C(s) 6H (g) 3O (g) C H O (s) H 673'3 kj / mol f Calculamos el calor desprendido 1mol C 6H 1O 6 673'3 kj 5 g C 6H 1O '7 kj 18g C H O 1mol C H O

3 Dado el siguiente proceso de disolución: Indique razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: a) El proceso es exotérmico. b) Se produce un aumento de la entropía. c) El proceso es siempre espontáneo. QUÍMICA. 15. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) Falsa, ya que H es positivo, por lo tanto, es un proceso endotérmico. b) Cierta, ya que pasamos de un estado ordenado (cristal de cloruro de sodio) a otro muy desordenado como es la disolución. Aumenta, por lo tanto, el desorden y con él la entropía. c) Falsa. Una reacción es espontánea cuando G. Teniendo en cuenta la fórmula de la variación de energía libre: G H T S podemos hacer la discusión. En nuestro caso: H y S, entonces G solo si la temperatura es alta y, en ese caso, la reacción será espontánea.

4 A partir de las siguientes ecuaciones termoquímicas: a) Calcule la entalpía de formación estándar, a 5ºC, del monóxido de nitrógeno. b) Calcule los litros de aire necesarios para convertir en dióxido de nitrógeno 5 L de monóxido de nitrógeno, todos ellos medidos en condiciones normales. Datos: Composición volumétrica del aire: 1% y 79%. QUÍMICA. 15. RESERVA. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) Aplicamos la ley de Hess 1 N (g) O 67'6 (g) NO (g) H 1 kj NO (g) NO(g) 1 O 11'8 (g) H kj '6 11'8 N (g) O (g) NO(g) H 9' kj b) Por la estequiometria de la reacción vemos que: 1 L de O 1 L de aire 5 L de NO 119'5 L de aire L de NO 1 L de O

5 a) Calcule la entalpía de formación estándar, a 5ºC, de la sacarosa ( ). b) Si nuestros músculos convierten en trabajo sólo el 3% de la energía producida en la combustión de la sacarosa, determine el trabajo muscular que podemos realizar al metabolizar 1 g de sacarosa. Datos: ; ; ; Masas atómicas. QUÍMICA. 15. RESERVA 3. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) Escribimos la reacción de combustión de la sacarosa: C1H O11 1O 1CO 11H O Para cualquier reacción: H R H f H f, luego: productos reactivos ( 393'5) 11 ( 85'8) H H.15'8 kj / mol f f b) Por la estequiometría de la reacción vemos que: 5.65 kj 3 1 g de C1H O11 4'95 kj 34 g de C H O Luego, podemos realizar un trabajo muscular de 4 95 kj

6 El propano ( ) es uno de los combustibles fósiles más utilizados. a) Formule y ajuste su reacción de combustión y calcule la entalpía estándar de combustión. b) Calcule los litros de dióxido de carbono que se obtienen, medidos a 5ºC y 76 mmhg, si la energía intercambiada ha sido de 599 kj. Datos:. Energías medias de enlace ( ): ; ; ; y. QUÍMICA. 15. RESERVA 4. EJERCICIO 5. OPCIÓN A a) Escribimos y ajustamos la reacción de combustión Calculamos la entalpia de combustión c enlaces rotos enlaces formados C3H8 5O 3CO 4H O H H H kj / mol b) Calculamos los moles de dióxido de carbono 3 moles CO 5.99 kj 11'4 moles CO kj Calculamos el volumen n R T 11'4'898 V 78'57 L de CO. P 1

7 Teniendo en cuenta las entalpias estándar de formación a 5ºC del butano, CH 4 1, dióxido de carbono y agua líquida son, respectivamente, 15'7, 393'5 y 85'5 kj mol 1, calcula el calor de combustión estándar del butano a esa temperatura: a) A presión constante. b) A volumen constante. 1 1 Datos: R 8'31 J mol K. QUÍMICA. 15. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 5. OPCIÓN A Escribimos y ajustamos la reacción de combustión: C 4H 1(g) 13 O (g) 4CO (g) 5H O(l) a) Calculamos el calor a presión constante: H H H 4 ( 393'5) 5 ( 85'5) ( 15'7).875'8 kj / mol R f productos f reactivos b) Calculamos el calor a volumen constante: 3 Q v U H n R T.875'8 8' '13 kj / mol 7