PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2004 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO

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1 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 004 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 3, Oión B Junio, Ejeriio 6, Oión B Reserva 1, Ejeriio 3, Oión A Reserva 1, Ejeriio 5, Oión B Reserva, Ejeriio 6, Oión B Reserva 4, Ejeriio 3, Oión A Reserva 4, Ejeriio 5, Oión B Setiembre, Ejeriio 3, Oión A Setiembre, Ejeriio 6, Oión B

2 Se ha omrobado exerimentalmente que la reaión A B C es de rimer orden reseto al reativo A y de rimer orden reseto al reativo B. a) Esriba la euaión de veloidad. b) Cuál es el orden total de la reaión? ) Qué fatores ueden modifiar la veloidad de la reaión? QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) v k A B. b) =. ) Pueden influir varios fatores: - La temeratura. - La onentraión de los reativos. - la naturaleza y el estado físio de los reativos. - La resión. - La resenia de un atalizador.

3 En un reiiente de 10 litros a 800º, se introduen 1 mol de CO(g) y 1 mol de HO(g). Cuando se alanza el equilibrio reresentado or la euaión: CO(g) H O(g) CO (g) H (g) el reiiente ontiene moles de CO y moles de H. Calule: a) Las onentraiones de los uatro gases en el equilibrio. b) El valor de las onstantes y ara diha reaión a 800º. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) CO(g) H O(g) CO (g) H (g) iniial equilibrio 1x 1x x x x 0'655 CO H 0'0655 M x 0'345 CO H O 0'0345 M b) Como n 0, luego: 0'0655 0' '6 0'0345 0'

4 Considérese el siguiente sistema en equilibrio: 1 SO 3(g) SO (g) O (g) H 0 Justifique la veraidad o falsedad de las siguientes afirmaiones: a) Al aumentar la onentraión de oxígeno, el equilibrio no se deslaza orque no uede variar la onstante de equilibrio. b) Al aumentar la resión total el equilibrio se deslaza haia la izquierda. ) Al aumentar la temeratura el equilibrio no se modifia. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Falso. La onstante no varía orque se aumente la onentraión de oxígeno, ero reisamente orque no uede variar es or lo que el equilibrio debe deslazarse haia el sentido en se onsuma arte del oxígeno añadido y eso se onsigue deslazando el equilibrio haia la izquierda, haia la formaión de SO 3. b) Verdadero. Cuando se aumenta la resión en el equilibrio, éste se deslaza haia el lado en que se onsiga disminuirla, o sea, haia el lado donde menos moles de sustanias gaseosas existan, esto es, haia la izquierda, haia la formaión de SO 3. ) Falso. Al aumentar la temeratura, aumenta también el valor de la onstante de equilibrio orque la reaión es endotérmia, y se deslazará en el sentido en que se onsuma arte de la energía alorífia omuniada, o sea, haia la dereha, haia la aariión de SO y O.

5 En un reiiente de 10 litros de aaidad se introduen moles del omuesto A y 1 mol del omuesto B. Se alienta a 300ºC y se establee el siguiente equilibrio: A(g) 3 B(g) C(g) Cuando se alanza el equilibrio, el número de moles de B es igual al de C. Calule: a) El número de moles de ada omonente en el equilibrio. b) El valor de las onstantes y a esa temeratura. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA 1. 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 omonente 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 (RT) 138'88 (0'08 573) 0'06

6 El yoduro de amonio sólido se desomone en amoniao y yoduro de hidrógeno, gases, según la euaión: NH4I(s) NH 3(g) HI(g) A 673º la onstante de equilibrio es En un matraz de 5 litros se introduen 15 g de NH4I sólido y se alienta a esa temeratura hasta que se alanza el equilibrio. Calule: a) La resión total dentro del matraz, en el equilibrio. b) La masa de NH4I que queda sin desomoner una vez alanzado el equilibrio. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. Masas atómias: H = 1; N = 14; I = 17. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Cuando se llegue al equilibrio se habrá roduido la misma antidad de amoníao que de ioduro de hidrógeno, de forma que sus resiones ariales serán las mismas. P P (P ) 0'15 P 0'15 0'464 NH 3 HI NH 3 NH 3 P P P 0'464 0'464 0'98 at T NH 3 HI b) Conoiendo la resión de ualquiera de los dos gases, odemos alular el número de moles que hay del mismo en el equilibrio, que será también el número de moles que se han disoiado de yoduro amónio. Si se le restan a los que iniialmente había, odremos saber los que quedan sin desomoner. 0' ' n 0' n 0'04 moles 0' Moles iniiales de NH4I 15 n 0'103 moles 145 Moles que quedan sin desomoner de NH4I 0'103 0'04 0'061 moles 0' '85 g

7 Para el siguiente sistema en equilibrio: H (g) I (g) HI(g) H 0 a) Indique razonadamente ómo afetará al equilibrio un aumento de la temeratura. b) Estableza la relaión existente entre y ara este equilibrio. ) Si ara la reaión direta el valor de es a 800º, uál será el valor de reaión inversa, a la misma temeratura? QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A ara la a) Al aumentar la temeratura, se suministra energía al equilibrio y éste se deslazará en el sentido en que se onsuma alor, o sea, haia la desomosiión del HI. (Izquierda). b) (RT) n. Como en este equilibrio no varía el número de moles, n 0, entones:. ) 1 1 (inversa) 6'5 (direta) 0'016

8 En un reiiente de 4 litros, a una ierta temeratura, se introduen las antidades de HCl, O y Cl indiadas en la tabla, estableiéndose el siguiente equilibrio: 4HCl(g) O (g) HO(g) Cl (g) HCl O HO Cl Moles iniiales Moles en equilibrio 0 06 Calule: a) Los datos neesarios ara omletar la tabla. b) El valor de k a esa temeratura. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) 4 HCl O H O Cl iniial 0'16 0'08 0 0'0 equilibrio 0'16 4x 0'08 x x 0'0 x Como en el equilibrio tenemos 0 06 moles de HCl, se umle que: Por lo tanto, los datos que faltan en la tabla serán: Moles O 0'055 0'06 0'16 4x x 0'05 Moles H O 0'05 Moles Cl 0'07 b) 0'05 0' '74 4 0'06 0'

9 Para el siguiente sistema en equilibrio: SnO (s) H (g) HO(g) Sn(s) el valor de la onstante a 900º es 1 5 y a 1100º es 10. Razone si ara onseguir una mayor roduión de estaño deberá: a) Aumentar la temeratura. b) Aumentar la resión. ) Adiionar un atalizador. QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Al aumentar la temeratura, ha aumentado también el valor de la onstante de equilibrio, lo que india que el roeso es endotérmio. Si una vez alanzado el equilibrio alentamos, éste se deslazará en el sentido en que se onsuma la energía aortada, o sea, en el sentido endotérmio, haia la dereha. b) Dado que el número de moles de sustanias gaseosas es el mismo ( n 0), una variaión de la resión no influirá en el equilibrio. ) El atalizador hae que se onsiga antes el equilibrio orque aumenta la veloidad de reaión, ero no rovoa un deslazamiento del equilibrio en sentido alguno.

10 En un matraz de litros se introduen 1 g de PCl 5 y se alienta hasta 300 ºC. Al estableerse el siguiente equilibrio de disoiaión: PCl 5(g) Cl (g) PCl 3(g) la resión total de la mezla es de 1 atm, a esa temeratura. Calule: a) El grado de disoiaión del PCl 5 en las ondiiones señaladas. b) El valor de a 300 ºC. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. Masas atómias: P = 31; Cl = QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) PCl PCl Cl 5 3 iniial n 0 0 equilibrio n(1 ) n n 1 n 0'058 08'5 El nº total de moles será: n T n(1 ) n n n(1 ) PT VT n T RT '1 0'058(1 ) 0' '56 b) n P n(1 ) P 0'56 '1 0'97 at n(1 ) 1 1 0'56 P T n(1 ) T T