PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2003 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO

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1 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 00 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 6, Oión A Reserva 1, Ejeriio, Oión A Reserva 1, Ejeriio 5, Oión B Reserva, Ejeriio 6, Oión A Reserva, Ejeriio, Oión B Reserva, Ejeriio 6, Oión B Reserva 4, Ejeriio, Oión A Reserva 4, Ejeriio 5, Oión B Setiembre, Ejeriio, Oión A Setiembre, Ejeriio 6, Oión B

2 Para la reaión en equilibrio: SOCl (g) SO (g) Cl (g) la onstante '4, a 75º. A esta temeratura, se introduen moles de SOCl en un reiiente errado de 1 litro de aaidad. En el equilibrio, alule: a) Las resiones ariales de ada uno de los gases resentes. b) El grado de disoiaión del SOCl a esa temeratura. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA. 00. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN A SO Cl SO Cl iniial n 0 0 equilibrio n(1 ) n n El nº total de moles será: n T n(1 ) n n n(1 ) n 1 (RT) '4 (0'08 75) 0'078 n n SO Cl 1 1 0'05 0'078 0'69 SO n(1 ) 1 Cl 1 PT VT n T RT PT 10'05(1 ) 0'08 75 PT 1'575 (1 0'69) '60 n 0'69'60 PSO P Cl P T 1' 06 n(1 ) 1' 69 n(1 ) 0'07 '60 PSO Cl P T 0'47 n(1 ) 1' 69

3 a) Desriba el efeto de un atalizador sobre el equilibrio químio. b) Defina oiente de reaión Q. ) Diferenie entre equilibrio homogéneo y heterogéneo. QUÍMICA. 00. RESERVA 1. EJERCICIO. OPCIÓN A a) La resenia de un atalizador en un equilibrio no modifia el estado del mismo ni el valor de la onstante de equilibrio or lo que equilibrio no se deslazará en ningún sentido. Sólo aumenta la veloidad de reaión, haiendo que la misma alane antes el equilibrio. b) El oiente de reaión resonde a la misma exresión de la onstante de equilibrio ero en él, las onentraiones no orresonden a las de equilibrio, sino a las de un instante ualquiera en el transurso de la reaión. ) Un equilibrio es homogéneo uando todas las sustanias que intervienen en la reaión (reativos y rodutos) se enuentran en la misma fase y heterogéneo uando hay distintas fases entre ellas.

4 Para la reaión en equilibrio: SnO (s) H (g) Sn(s) HO(g) a 750º C, la resión total del sistema es 0 mm de Hg y la resión arial del agua 7 mm de Hg. Calule: a) El valor de la onstante ara diha reaión, a 750º C. b) El número de moles de vaor de agua y de hidrógeno resentes en el equilibrio, sabiendo que el volumen del reator es de dos litros. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA. 00. RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) Como los dos únios gases que existen en el equilibrio son el hidrógeno y agua, si la resión arial del agua es 7 mm Hg, la del hidrógeno será la total menos la del agua: mm Hg 7 mm Hg = 8 mm Hg. Conoidas las resiones, se sustituye en la exresión de : '7 P 760 8'15 H O PH 8' 760 b) Aliando la euaión de los gases ideales ara ada uno de los dos: '7 PH OV n H O 7'410 moles R T 0'0810 8' PH V n H '610 moles R T 0'0810

5 En un reiiente de 5 litros se introduen 1 84 moles de nitrógeno y 1 0 moles de oxígeno. Se alienta el reiiente hasta 000º C estableiéndose el equilibrio: N (g) O (g) NO(g) En estas ondiiones reaiona el % del nitrógeno existente. Calule: a) El valor de a diha temeratura. b) La resión total en el reiiente, una vez alanzado el equilibrio. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA. 00. RESERVA. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) N O NO iniial 1'84 1' 0 0 equilibrio 1'84 0'055 1'0 0'055 0'055 0'1104 NO 5 7'1510 N 1'7848 0'9648 O 5 5 b) P T '860' '61 at 5

6 a) Dibuje el diagrama entálio de la reaión: CH CH H CH CH sabiendo que la reaión direta es exotérmia y muy lenta, a resión atmosféria y temeratura ambiente. b) Cómo se modifia el diagrama entálio de la reaión anterior or efeto de un atalizador ositivo? ) Justifique si la reaión inversa sería endotérmia o exotérmia. QUÍMICA. 00. RESERVA. EJERCICIO. OPCIÓN B a) Comlejo ativado H E a1 E a Reativos Produtos Coordenadas de la reaión b) Un atalizador ositivo aumenta la veloidad de reaión al rebajar la energía de ativaión. ) Forzosamente ha de ser exotérmia, uesto que la energía de ativaión de la reaión inversa es mayor que la de la reaión direta.

7 En un reiiente de 5 litros se introduen 0 8 moles de NO 4 a 50ºC. A esa temeratura el NO 4 se disoia según: NO 4(g) NO (g) Al llegar al equilibrio, la resión total es de atm. Calule: a) El grado de disoiaión del NO 4 a esa temeratura. b) El valor de a 50ºC. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA. 00. RESERVA. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) N O 4 NO iniial 0'8 0 equilibrio 0'8 (1 ) 0'8 moles totales en el equilibrio: 0'8 (1 ) n (1 ) R T 0'8 (1 ) 0'08 0'48 V 5 b) P 4 (0'48) 1'10 at NO PN O 1 (0'48) 4

8 Dado el equilibrio: SO (g) O (g) SO (g) H 0 a) Exlique ómo aumentaría el número de moles de SO, sin adiionar ni eliminar ninguna de las sustanias resentes en el equilibrio. b) Esriba la exresión de. ) Razone ómo afetaría al equilibrio la resenia de un atalizador. QUÍMICA. 00. RESERVA 4. EJERCICIO. OPCIÓN A a) Disminuyendo la temeratura (el equilibrio aumenta la temeratura generando alor, o sea, deslazándose haia la dereha, haia la formaión de SO ) o aumentando la resión (de esta forma el equilibrio se deslazará ara tratar de disminuir la resión, o sea, haia el lado donde menos número de moles gaseosos haya, esto es, a la dereha, formando más antidad de SO ) y también retirando el SO formado (el equilibrio lo reondrá formando más antidad). b) (P ) SO (P SO ) P O ) De ninguna forma. El atalizador sólo influye en la veloidad de reaión ero deslaza el equilibrio en ningún sentido.

9 A 100º C el valor de la onstante es 1'04 10 ara el equilibrio: Br (g) Si la onentraión iniial de bromo moleular es 1 M, alule: a) El tanto or iento de Br que se enuentra disoiado. b) La onentraión de bromo atómio en el equilibrio. QUÍMICA. 00. RESERVA 4. EJERCICIO 5. OPCIÓN B Br(g) a) Br Br iniial 0 equilibrio (1 ) Br '0410 0'016 Br (1 ) 1 1 b) Br 10'016 0'0 M

10 Dados los equilibrios: F (g) Cl (g) ClF (g) H (g) Cl (g) HCl(g) NOCl(g) NO(g) Cl (g) a) Indique uál de ellos no se afetará or un ambio de volumen, a temeratura onstante. b) Cómo afetará a ada equilibrio un inremento en el número de moles de loro? ) Cómo influirá en los equilibrios un aumento de resión en los mismos? Justifique las resuestas. QUÍMICA. 00. SEPTIEMBRE. EJERCICIO. OPCIÓN A a) Un ambio de volumen (o de resión) sólo afetará a aquellos equilibrios en los que el número de moles de sustanias gaseosas es diferente en reativos y rodutos ara oder ontrarrestar on su deslazamiento (aumentando o disminuyendo diho número de moles de sustanias gaseosas) la erturbaión exterior que se le roduza. No afetará al segundo equilibrio ya que no hay variaión en el número de moles. b) Deslazándose el mismo en el sentido en el ual se onsuman arte de los moles añadidos según el Priniio de Le Chatelier, o sea, haia la dereha en los dos rimeros y haia la izquierda en el terero. ) Como ya se ha diho en el aartado a, en el segundo equilibrio no afetará un ambio de resión. En la rimera reaión se deslazará a la dereha disminuyendo el número de moles de gas y, or tanto, la resión en el reator y al ontrario en el terero.

11 El loruro de amonio se desomone según la reaión: NH4Cl(s) NH (g) HCl(g) En un reiiente de 5 litros, en el que reviamente se ha heho el vaío, se introduen 5 g de loruro de amonio y se alientan a 00º C hasta que se alanza el equilibrio. El valor de a diha temeratura es 1' 10. Calule: a) La resión total de la mezla en equilibrio. b) La masa de loruro de amonio sólido que queda en el reiiente. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. Masas atómias: H = 1; N = 14; Cl = 5 5. QUÍMICA. 00. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) La resión total de la mezla será la suma de las resiones ariales de los dos únios gases que existen en el equilibrio: amoníao y loruro de hidrógeno que serán iguales ues de ambos se rodue la misma antidad. Sustituyendo en la exresión de : P PT P PNH P HCl 1'10 PT 0'069 at b) De ada uno de los rodutos se uede alular los moles que se han formado aliando la euaión de los gases ideales, ya que se onoe su resión, temeratura y volumen: P V 0'0455 moles de NH = moles de HCl : n '6710 R T 0'0857 Los moles que quedan de NH4Cl sin reaionar son: '5 5'5 ' '04 moles 0'04 5'5 ' gramos