PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2000 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO

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1 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 000 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 3, Oión B Reserva 1, Ejeriio 5, Oión A Reserva 1, Ejeriio 3, Oión B Reserva 1, Ejeriio 4, Oión B Reserva, Ejeriio 3, Oión B Reserva, Ejeriio 6, Oión B Reserva 3, Ejeriio 6, Oión A Reserva 4, Ejeriio 6, Oión A Setiembre, Ejeriio 6, Oión A

2 En la tabla adjunta se reogen los valores, a distintas temeraturas, de la onstante del equilibrio químio: SO 3(g) SO (g) O (g) T (º ) '8 10 1' ' '9 10 ' a) Justifique si la reaión anterior es endotérmia o exotérmia. b) Exlique ómo afeta al equilibrio un aumento de la resión, manteniendo onstante la temeratura. ) Calule, a 98 º, la onstante, del equilibrio: SO (g) O (g) SO 3(g) QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) Endotérmia. Ya que al aumentar la temeratura aumenta y el equilibrio se deslaza haia la dereha. b) Al aumentar la resión el volumen debe disminuir, luego el equilibrio de deslaza haia la izquierda. ) 1 3' '810 4

3 A 613º, el valor de ara la reaión: FeO 3(s) 3H (g) Fe(s) 3HO(g) es Si en el equilibrio anterior, la resión arial del hidrógeno es de una atmósfera, alule: a) La onentraión de hidrógeno. b) La resión total. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN A a) n R T PH 1 PH R T 0'019 M V R T 0'08613 b) Como Δn = 0, entones: (P ) (P ) 0'064 P 0'4 at 3 3 H O H O 3 H O (P H ) 1 P P P 1 0'4 1'4 at T H H O

4 Suonga el siguiente sistema en equilibrio: UO (s) 4HF(g) UF 4(g) HO(g). Exlique haia dónde se deslaza el equilibrio uando: a) Se adiiona UO (s) al sistema. b) Se elimina HF(g) ) Se aumente la aaidad del reiiente de reaión. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN B El riniio de Le Chatelier die que: Si sobre un sistema en equilibrio se introdue una modifiaión, el sistema evoluionará en el sentido en que se oonga a tal ambio. a) Si se adiiona UO (s), el equilibrio no se modifia, ya que es un sólido. b) Si se elimina HF(g), el equilibrio tiende a aumentar su onentraión, deslazándose haia la izquierda. ) Si se aumenta la aaidad del reiiente, el equilibrio se deslaza haia la izquierda.

5 Dada la reaión: CO(g) NO (g) CO (g) NO(g) a) Dibuje el diagrama de entalía teniendo en uenta que las energías de ativaión ara la reaión direta e inversa son 134 kj/mol y 360 kj/mol. b) Justifique si la reaión direta es exotérmia o endotérmia. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 4. OPCIÓN B a) Comlejo ativado E a Reativos ΔH<0 Produtos b) Es exotérmia ya que: H kj

6 Indique, razonadamente, si las siguientes afirmaiones son verdaderas o falsas: a) La veloidad de una reaión aumenta al disminuir la temeratura a la que se realiza. b) La veloidad de una reaión aumenta al disminuir la energía de ativaión. ) La veloidad de una reaión disminuye al disminuir las onentraiones de los reativos. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) Falsa. Al aumentar la temeratura aumenta la veloidad de reaión. b) Verdadera. ) Verdadera.

7 En un reiiente de litros se introdue una ierta antidad de NaHCO 3, se extrae el aire existente en el mismo, se ierra y se aliente a 400 ºC, roduiéndose la reaión de desomosiión siguiente: NaHCO 3(s) NaCO 3(s) CO (g) HO(g) Una vez alanzado el equilibrio, la resión dentro del reiiente es de 0 96 atm. Calula: a) La onstante de equilibrio de esa reaión. b) La antidad de NaHCO 3 que se ha desomuesto exresada en moles y en gramos. Masas atómias: H = 1; C = 1; O = 16; Na = 3 QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Como el número de moles de CO (g) y de HO(g) que se forman son los mismos, se umle 0'96 que: PCO P HO 0'481 at, luego: P P 0'481 0'481 0'31 at CO HO b) Los moles que desaareen de NaHCO 3 son los mismos que aareen de CO (g) o de HO(g) : n 0' '481 n 0'017 moles NaHCO 1'48 g de NaHCO 3 3

8 En un reiiente se introdue una ierta antidad de SbCl 5 y se alienta a 18 ºC, alanzando la resión de una atmósfera y estableiéndose el equilibrio: SbCl 5(g) SbCl 3(g) Cl (g) Sabiendo que en las ondiiones anteriores el SbCl 5 se disoia en un 9 %. Calule: a) Las onstantes de equilibrio y b) La resión total neesaria ara que, a esa temeratura, el SbCl 5 se disoie en un 60% 1 1 Datos: R 0'08 atm L mol QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) SbCl SbCl Cl 5 3 iniial n 0 0 equilibrio n (1 ) n n El número total de moles es: n T n(1 ) n n n(1 ). n 0'9 PSbCl P 3 Cl P T 1 0'6 at n (1 ) 1'9 n (1 ) 0'708 PSbPCl P 5 T 1 0'548 at n (1 ) 1'9 PSbCl P 3 Cl 0'60'6 0'093 at P 0'548 SbCl 5 (RT) 0'093 (0'08 455) '49 10 n 1 3 b) n n P P T T n(1 ) n(1 ) PT 0'6 PT 0'093 PT 0'165 at n(1 ) 1 1 0'6 P T n(1 )

9 A 53 º las onentraiones de PCl 5,PCl3 y Cl en equilibrio ara la reaión: PCl 5(g) PCl 3(g) Cl (g) son M, M y M, resetivamente. Calule a esa temeratura: a) Las resiones ariales de las tres eseies en el equilibrio. b) La onstante de la reaión. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) PCl PCl Cl 5 3 iniial n 0 0 equilibrio n (1 ) n n El número total de moles es: n T n(1 ) n n n(1 ). P P R T 0'190 0'0853 8'15 at PCl 3 Cl PPCl R T 0'8090' '69 at 5 b) P P 8'158'15 0'5 1'91 at PCl 3 Cl PPCl 34'69 1 0'5 5

10 Para el equilibrio I (g) H (g) HI(g), la onstante de equilibrio es 54 8 a la temeratura de 45º C. Calule: a) Las onentraiones de todas las eseies en el equilibrio si se alientan, a la itada temeratura, 0 60 moles de HI y 0 10 moles de H en un reiiente de un litro de aaidad. b) El orentaje de disoiaión del HI. QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) HI I H iniial 0'6 0 0'1 equilibrio 0'6 x x 0'1x I H x (0'1x) 0'1x x 1 x 0'037 HI (0'6 x) 0'36 4x '4x 54'8 Luego, las onentraiones en el equilibrio serán: HI 0'56 M I 0'037 M H 0'137 M b) El grado de disoiaión del HI, se alula omo el oiente entre el número de moles disoiados y el número de moles totales del mismo omuesto: x 0'074 0'13 1'3% 0'6 0'6

11 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 001 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 4, Oión A Junio, Ejeriio 3, Oión B Junio, Ejeriio 6, Oión B Reserva 1, Ejeriio 3, Oión A Reserva 1, Ejeriio 5, Oión B Reserva, Ejeriio 3, Oión A Reserva, Ejeriio 5, Oión B Reserva 3, Ejeriio 6, Oión A Reserva 3, Ejeriio 3, Oión B Reserva 4, Ejeriio 6, Oión A Reserva 4, Ejeriio 4, Oión B Setiembre, Ejeriio 3, Oión A Setiembre, Ejeriio 6, Oión B

12 Para una reaión hiotétia: 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) Reresente, en un diagrama energétio, las energías de ativaión de la reaión direta e inversa. b) La reaión direta, es exotérmia o endotérmia? Razone la resuesta. ) 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 desrende 11 kj. ) Los atalizadores son sustanias que haen variar la veloidad de una reaión sin que ellos sufran ningún ambio químio ermanente. Si aumenta la veloidad de reaión es un atalizador ositivo 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 roduza esontáneamente, nuna ueden rovoar una reaión que no se realie or sí sola.

13 Dado el equilibrio: HO(g) C(s) CO(g) H (g) H 0 Señale, razonadamente, uál de las siguientes medidas rodue un aumento de la onentraión de monóxido de arbono: a) Elevar la temeratura. b) Retirar vaor de agua de la mezla en el equilibrio. ) Introduir H en la mezla en equilibrio. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 4. OPCIÓN A El riniio de Le Chatelier die que: Si sobre un sistema en equilibrio se introdue una modifiaión, el sistema evoluionará en el sentido en que se oonga a tal ambio. Como el signo de la entalía de la reaión es ositivo, se dedue que la reaión, de izquierda a dereha, es endotérmia. Por lo que: a) Si se eleva la temeratura, 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 retendido. b) Al ir retirando vaor de agua, el equilibrio se deslaza haia donde se genere más vaor, 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, deslazándose haia la izquierda, or lo que en vez de onseguir más monóxido de arbono, se onseguiría menos.

14 Se introdue una mezla de 0 5 moles de H y 0 5 moles de I en un reiiente de 1 litro y se alienta a la temeratura de 430º C. Calule: a) Las onentraiones de H, I y HI en el equilibrio, sabiendo que, a esa temeratura, la onstante de equilibrio es 54'3 ara la reaión: H (g) I (g) HI(g) b) El valor de la onstante a la misma temeratura. 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 54'3. H I 0'5 0'39 0'11

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

16 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.

17 La siguiente tabla resenta la variaión de la onstante de equilibrio on la temeratura ara la síntesis del amoniao según la reaión: N (g) 3H (g) NH (g) 3 Temeratura(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 resión sobre el sistema en equilibrio favoree la obtenión de amoniao. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Falsa. Ya que el aumento de temeratura favoree la reaión endotérmia y vemos que en esta reaión al aumentar la temeratura la onstante de equilibrio disminuye. b) Cierta. Ya que si aumenta la resión el volumen debe disminuir, luego se favoree la obtenión de amoníao.

18 En un reiiente de 10 litros se introduen moles de omuesto A y 1 mol del omuesto 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 omonente en el equilibrio. b) El valor de las onstantes de equilibrio y a esa temeratura. 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 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

19 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 resión arial de ada gas en el equilibrio. b) Las onstantes temeratura. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A y a esa a) PCl PCl Cl 5 3 iniial n 0 0 equilibrio n (1 ) n n El número total de moles es: n T n(1 ) n n n(1 ). n 0'5 PPCl P 3 Cl P T 0'66 at n (1 ) 1'5 n (1 ) 0'5 PPCl P 5 T 0'66 at n (1 ) 1'5 b) n n P P P 0'66 at n(1 ) 1 1 0'5 P T n(1 ) T T n(1 ) n(1 ) T 0'5 n 1 (RT) 0'66 (0'08 473) 0'017

20 kj La figura muestra dos aminos osibles ara una ierta reaión. Uno de ellos orresonde a la reaión en resenia 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 entalía de la reaión? ) Qué efeto roduirá un aumento de la temeratura en la veloidad de la reaión? QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) 40 kj b) -0 kj ) Aumenta.

21 En un reiiente de litros que se enuentra a 5º C, se introduen 0 5 gramos de NO 4 en estado gaseoso y se rodue la reaión: NO 4(g) NO (g) Calule: a) La resión arial ejerida or el NO 4 en el equilibrio. b) El grado de disoiaión del mismo. Datos: 0'114. Masas atómias: N = 14; O = 16. 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 T NO T PN O 0'05 (1 ) 1 4 P T 0'05 (1 ) 3 n (1 ) R T 5'410 (1 ) 0'08 98 PT 0'066 (1 ) V Resolviendo el sistema formado or las dos euaiones, nos queda: 4 P T 0' '48 PT 0'066 (1 ) PT 0'066 (1 ) 0'098 at 3 5'410 (1 ) 3 5'410 0'5 3 T 3 PN O P 0'098 0'034 at 4 5'410 (1 ) 5'410 (1 0'48)

22 Para el siguiente equilibrio: 5 3 PCl (g) PCl (g) Cl (g) H 0 Indique, razonadamente, el sentido en que se deslaza el equilibrio uando: a) Se agrega loro gaseoso a la mezla en equilibrio. b) Se aumenta la temeratura. ) Se aumenta la resión del sistema. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 4. OPCIÓN B El riniio de Le Chatelier die que: Si sobre un sistema en equilibrio se introdue una modifiaión, el sistema evoluionará en el sentido en que se oonga a tal ambio. Como el signo de la entalía de la reaión es ositivo, se dedue que la reaión, de izquierda a dereha, es endotérmia. Por lo que: a) Si se introdue loro, el equilibrio tiende a onsumirlo, deslazándose haia la izquierda. b) Si se eleva la temeratura, 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 deslaza haia la dereha. ) Si se aumenta la resión total loro, el equilibrio se deslaza haia la izquierda.

23 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 temeratura favoree la obtenión de N y O. QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El riniio de Le Chatelier die que: Si sobre un sistema en equilibrio se introdue una modifiaión, el sistema evoluionará en el sentido en que se oonga a tal ambio. Como el signo de la entalía 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 ermanee onstante ese a que se modifiquen onentraiones, uesto que la onstante de equilibrio sólo varía on la temeratura. b) Verdadera. Si se disminuye la temeratura, el sistema evoluionará en el sentido en que se desrenda alor, es deir, en que sea exotérmia, que es tal y omo está esrita, aumentando la onentraión de los dos rodutos de reaión

24 En un reiiente de 1L, a 000º, se introduen 6' moles de CO y una ierta antidad de H, roduiéndose la reaión: H (g) CO (g) HO(g) CO(g) Si uando se alanza el equilibrio, la resión total es de 6 atm, alule: a) Los moles iniiales de H. b) Los moles en el equilibrio de todas las eseies químias resentes. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. 4'4 QUÍMICA SEPTIEMBRE. 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 6'1 10 T 3 3 n T R T (n 6'110 ) 0' PT 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'

25 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 00 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 3, Oión A Junio, Ejeriio 6, Oión B Reserva 1, Ejeriio 3, Oión A Reserva 1, Ejeriio 5, Oión B Reserva, Ejeriio 3, Oión A Reserva, Ejeriio 5, Oión B Reserva 3, Ejeriio 3, Oión B Reserva 3, Ejeriio 6, Oión B Reserva 4, Ejeriio 6, Oión A Setiembre, Ejeriio 6, Oión A

26 En un matraz vaío se introduen igual número de moles de H y N que reaionan según la euaión: N (g) 3H (g) NH 3(g) Justifique si, una vez alanzado el equilibrio, las siguientes afirmaiones son verdaderas o falsas: a) Hay doble número de moles de amoniao de los que había iniialmente de N. b) La resión arial de nitrógeno será mayor que la resión arial de hidrógeno. ) La resión total será igual a la resión de amoniao elevada al uadrado. QUÍMICA. 00. JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Falso. Habrá doble número de moles de amoníao de los que han desaareido de hidrógeno ero no de los que iniialmente había. b) Verdadero. Por ada mol que se onsume de nitrógeno, se onsumen tres de hidrógeno. Si iniialmente se introdue igual número de moles de ambos, uando se llegue al equilibrio habrá más moles de nitrógeno que es del que menos se gasta, y, si hay más moles de nitrógeno, su resión arial será mayor. ) Falso. La resión total será la suma de las resiones ariales de los tres gases en equilibrio: amoníao, nitrógeno e hidrógeno.

27 Al alentar PCl 5 (g) a 50 C, en un reator de 1 litro de aaidad, se desomone según: PCl 5(g) PCl 3(g) Cl (g) Si una vez alanzado el equilibrio, el grado de disoiaión es 0 8 y la resión total es 1 atm, alule: a) El número de moles de PCl 5 iniiales. b) La onstante a esa temeratura. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA. 00. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) PCl PCl Cl 5 3 iniial n 0 0 equilibrio n (1 ) n n El número total de moles es: n T n(1 ) n n n(1 ). Aliando la fórmula: P V n R T, tenemos: P V n R T 11 n (1 0'8) 0'08 53 n 0'013 b) n n P P P 1'77 at n(1 ) 1 1 0'8 P T n(1 ) T T n(1 ) n(1 ) T 0'8 1

28 El nitrógeno y el hidrógeno reaionan según la siguiente euaión químia: N (g) 3H (g) NH 3(g) H 0 Indique, razonadamente, qué ourrirá uando una vez alanzado el equilibrio: a) Se añade N b) Se disminuye la temeratura ) Se aumenta el volumen del reator, manteniendo onstante la temeratura. QUÍMICA. 00. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El Priniio de Le Chatelier die que si en un sistema en equilibrio se modifia alguno de los fatores externos (temeratura, resión o onentraión), el sistema evoluiona de forma que se deslaza en el sentido que tienda a ontrarrestar diha variaión. Atendiendo a él, se ueden razonar las tres uestiones anteriores: a) Si se añade nitrógeno, ara onsumir el que se adiiona, el sistema evoluiona deslazando el equilibrio haia la dereha, haia la formaión de amoníao. b) Una disminuión de la temeratura favoree el sentido exotérmio de la reaión, ya que el sistema tenderá a generar alor ara ontrarrestar la bajada de temeratura. Se deslaza or tanto haia la dereha. ) Un aumento de volumen del reator rovoa una disminuión de la resión en el interior del mismo y el sistema evoluiona aumentando diha resión. Para ello se deslazará haia la izquierda orque or ada moles de gas que desaareen de los rodutos, aareen uatro de reativos. Aumenta el número de moles gaseosos y, or lo tanto, aumenta la resión.

29 En un reiiente de 10 L se haen reaionar, a 450º C, 0 75 moles de H y 0 75 moles de I, según la euaión: H (g) I (g) HI(g) Sabiendo que a esa temeratura 50, alule en el equilibrio: a) El número de moles de H, I y de HI. b) La resión total en el reiiente y el valor de. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA. 00. RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) H I HI iniial 0'75 0'75 0 equilibrio 0'75 x 0'75 x x x HI 10 4x 50 x 0'585 H 0'75 x 0'75 x 0'565 x 1'5 x I moles de H = moles de I 0'75 0'585 0'165 moles de HI 0'585 1'17 b) Como n 0 50, y el valor de la resión se uede alular on el número total de moles (que será el mismo que iniialmente or ser n 0), on la euaión de los gases ideales: P 10 1'50'08 73 P 8'89 atm T T

30 Sea el sistema en equilibrio: CaCO 3(s) CaO(s) CO (g) Indique, razonadamente, si las siguientes afirmaiones son verdaderas o falsas: a) La resión total del reator será igual a la resión arial delco. b) es igual a la resión arial del CO. ) y son iguales. QUÍMICA. 00. RESERVA. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Verdadero orque el únio gas existente en el reator es el dióxido de arbono. b) Verdadero or la misma razón. ) Falso. Para que así fuese, la variaión del número de moles de sustanias gaseosas tendría que ser ero, ero en este aso vale 1, or lo que n RT RT

31 En un reiiente de 1 L y a una temeratura de 800 C, se alanza el siguiente equilibrio: CH 4(g) HO(g) CO(g) 3H (g) Calule: a) Los datos que faltan en la tabla: [CH 4 ] [H O] [CO] [H ] Moles iniiales Variaión en el nº de moles al alanzar el equilibrio 0 40 Nº de moles en el equilibrio 0 40 b) La onstante de equilibrio. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA. 00. RESERVA. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) Dado que de agua se onsume lo mismo que de metano, la variaión de moles de metano será la misma que la de agua ( 0,40) y también será esta la antidad de moles que aareen de monóxido y de hidrógeno, aunque de hidrógeno habrá más que de monóxido en el equilibrio, ya que había una antidad iniial que habrá que sumársela a la que aaree. Así, la tabla quedará: [CH 4 ] [H O] [CO] [H ] Moles iniiales Variaión en el nº de moles al alanzar el equilibrio Nº de moles en el equilibrio b) 0'401'93 (RT) (0'081073) 1'3910 at 1'600'10 3 n 5

32 En la figura se muestra el diagrama de energía ara una hiotétia reaión químia. Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaiones: a) La reaión direta es exotérmia. b) La energía de ativaión de la reaión direta es mayor que la energía de ativaión de la reaión inversa. ) La energía de la reaión químia es igual a la diferenia entre las energías de ativaión de la reaión inversa y direta. ENERGÍA REACTIVOS PRODUCTOS COORDENADA DE REACCIÓN QUÍMICA. 00. RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) Verdadero: la entalía de los rodutos es inferior a la de los reativos y se desrenderá energía en la reaión. b) Falso. En la figura se uede areiar que E a1 (energía de ativaión de la reaión direta) es menor que E a(energía de ativaión de la reaión inversa). ) Falso. La energía de la reaión químia es igual a la diferenia entre las energías de ativaión de la reaión direta e inversa, H E a1 E a

33 Una muestra de 6 53 g de NH4HS se introdue en un reiiente de 4 L de aaidad, en el que reviamente se ha heho el vaío, y se desomone a 7º C según la euaión: NH4HS(s) NH 3(g) HS(g) Una vez estableido el equilibrio la resión total en el interior del reiiente es 0 75 atm. Calule: a) Las onstantes de equilibrio y. b) El orentaje de hidrógenosulfuro de amonio que se ha desomuesto. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. Masas atómias: H = 1, N = 14; S = 3. QUÍMICA. 00. RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Se trata de un equilibrio heterogéneo en el que los únios gases son los que aareen en los rodutos y omo aaree la misma antidad de ada uno, la resión arial de ada uno de ellos será la mitad de la total. 0'75 PNH P 3 H S 0'375 P P 0'375 0'375 0'14 at P NH 3 H S 0'14 (RT) '3110 (mol / L) (0'08 300) n 4 P b) Los moles que desaareen de NH4HS son los mismos que aareen de amoníao o de sulfuro de hidrógeno: n 0' '375 n 0'061 moles NH 4HS 3'11 g de NH 4HS 4 3'11 g '6% 6'53 g muestra

34 A 5º C el valor de la onstante es ara la reaión en equilibrio: NO 4(g) NO (g) En un reiiente de un litro de aaidad se introduen 0 05 moles de NO 4 a 5º C. Calule, una vez alanzado el equilibrio: a) El grado de disoiaión del NO 4. b) Las resiones ariales de NO 4 y de NO. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA. 00. RESERVA 4. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) N O 4 NO iniial 0'05 0 equilibrio 0'05 (1 ) 0'05 moles totales en el equilibrio: 0'05 (1 ) 0'05 P P 0'05 (1 ) 4 P 0'114 T NO T PN O 0'05 (1 ) 1 4 P T 0'05 (1 ) n (1 ) R T 0'05 (1 ) 0'08 98 PT 1' (1 ) V 1 Resolviendo el sistema formado or las dos euaiones, nos queda: 4 P T 0' '14 PT 1' (1 ) b) PT 1' (1 ) 1'4 at 0'05 0'05 0'14 PNO P T 1'4 0'348 at 0'05 (1 ) 0'05 (1 0'14) 0'05 (1 ) 0'05 0'858 PN O P 4 T 1' 4 1' 05 at 0'05 (1 ) 0'05 (1 0'14)

35 Para la reaión: CO (g) C(s) CO(g) 10, a la temeratura de 815º C. Calule, en el equilibrio: a) Las resiones ariales de CO y CO a esa temeratura, uando la resión total en el reator es de atm. b) El número de moles de CO y de CO, si el volumen del reator es de 3 litros. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA. 00. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) CO (g) C(s) CO(g) iniial n 0 equilibrio n (1 ) n moles totales en el equilibrio: n (1 ) T CO T PCO n (1 ) 1 1 P T n P P n (1 ) 4 P '75 n (1 ) n 0'75 PCO PT PT 1'71 at n (1 ) (1 ) 1' 75 n (1 ) (1 ) 0'5 PCO P T PT 0'9 at n (1 ) (1 ) 1'75 b) Aliamos la fórmula: PV n R T moles de moles de P V 0'9 3 CO n 9'7510 R T 0' P V 1'713 CO n 0'058 R T 0'

36 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 003 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 6, Oión A Reserva 1, Ejeriio 3, Oión A Reserva 1, Ejeriio 5, Oión B Reserva, Ejeriio 6, Oión A Reserva 3, Ejeriio 3, Oión B Reserva 3, 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

37 Para la reaión en equilibrio: SOCl (g) SO (g) Cl (g) la onstante '4, a 375º. 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 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 (0'08 375) 0'078 n n SO Cl 1 1 0'05 0'078 0'693 SO n(1 ) 1 Cl 1 PT VT n T RT PT 10'05(1 ) 0' PT 1'5375 (1 0'693) '60 n 0'693'60 PSO P Cl P T 1' 06 n(1 ) 1' 693 n(1 ) 0'307 '60 PSO Cl P T 0'47 n(1 ) 1' 693

38 a) Desriba el efeto de un atalizador sobre el equilibrio químio. b) Defina oiente de reaión Q. ) Diferenie entre equilibrio homogéneo y heterogéneo. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 3. 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.

39 Para la reaión en equilibrio: SnO (s) H (g) Sn(s) HO(g) a 750º C, la resión total del sistema es 3 0 mm de Hg y la resión arial del agua 3 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 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 3 mm Hg, la del hidrógeno será la total menos la del agua: 3 mm Hg 3 7 mm Hg = 8 3 mm Hg. Conoidas las resiones, se sustituye en la exresión de : 3'7 P 760 8'15 H O PH 8'3 760 b) Aliando la euaión de los gases ideales ara ada uno de los dos: 3'7 PH OV n H O 7'4310 moles R T 0' '3 PH V n H '610 moles R T 0'08103

40 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 3% 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 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 b) P T '860' '61 at 5

41 a) Dibuje el diagrama entálio de la reaión: 3 3 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 RESERVA 3. EJERCICIO 3. 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.

42 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 RESERVA 3. 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 ) 0'0833 0'348 V 5 b) P 4 (0'348) 1'10 at NO PN O 1 (0'348) 4

43 Dado el equilibrio: SO (g) O (g) SO 3(g) H 0 a) Exlique ómo aumentaría el número de moles de SO 3, 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 RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Disminuyendo la temeratura (el equilibrio aumenta la temeratura generando alor, o sea, deslazándose haia la dereha, haia la formaión de SO 3 ) 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 3 ) y también retirando el SO 3 formado (el equilibrio lo reondrá formando más antidad). b) (P ) SO 3 (P SO ) P O ) De ninguna forma. El atalizador sólo influye en la veloidad de reaión ero deslaza el equilibrio en ningún sentido.

44 A 100º C el valor de la onstante es 3 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 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 0'03 M

45 Dados los equilibrios: 3 F (g) Cl (g) ClF (g) 3 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 SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. 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.

46 El loruro de amonio se desomone según la reaión: NH4Cl(s) NH 3(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 300º C hasta que se alanza el equilibrio. El valor de a 3 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 = QUÍMICA 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 3 P PNH P 3 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 0'03455 moles de NH 3 = moles de HCl : n 3'6710 R T 0' Los moles que quedan de NH4Cl sin reaionar son: '5 53'5 3 3' '043 moles 0'043 53'5 '3 gramos

47 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

48 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.

49 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'

50 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.

51 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

52 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

53 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

54 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'

55 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.

56 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

57 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 005 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 3, Oión A Reserva, Ejeriio 5, Oión B Reserva 4, Ejeriio 6, Oión B Setiembre, Ejeriio 3, Oión A Setiembre, Ejeriio 6, Oión B

58 La euaión de veloidad: v k A B, orresonde a la reaión químia: AB C. a) Indique si la onstante k es indeendiente de la temeratura. b) Razone si la reaión es de rimer orden on reseto de A y de rimer orden on reseto de B, ero de segundo orden ara el onjunto de la reaión. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) Falsa. La onstante k deende de la temeratura. b) Falsa. Es de segundo orden on reseto de A y de rimer orden on reseto de B.

59 El NO y el SO reaionan según la euaión: NO (g) SO (g) NO(g) SO 3(g) Una vez alanzado el equilibrio, la omosiión de la mezla ontenida en un reiiente de 1 litro de aaidad es: 0 6 moles de SO 3, 0 4 moles de NO, 0 1 moles de NO y 0 8 moles de SO. Calule: a) El valor de, en esas ondiiones de equilibrio. b) La antidad de moles de NO que habría que añadir al reiiente, en las mismas ondiiones, ara que la antidad de NO fuera de 0 3 moles. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Como n 0, se umle que, luego: 0'40'6 3 0'10'8 b) NO (g) SO (g) NO(g) SO (g) 3 iniial 0'1 0'8 0'1 a 0'6 equilibrio 0'1 x 0'8 x 0'1 a x 0'6 x 0'1 x 0'3 x 0' (0' a) 0'4 3 a '05 moles de NO 0'31

60 En la siguiente tabla se resentan los valores de la onstante de equilibrio y la temeratura, ara la síntesis del amoniao: N (g) 3H (g) NH 3(g) Temeratura ºC '0 10 0'65 1'1 10 6' ' Justifique si las siguientes afirmaiones son verdaderas o falsas: a) La reaión direta es endotérmia. b) Un aumento de la resión favoree la obtenión de amoniao. QUIMICA RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Falsa. La reaión es exotérmia, ya que al aumentar la temeratura disminuye. b) Cierta. Al aumentar la resión el volumen tiende a disminuir y se favoree la obtenión de amoniao.

61 Cuando se alienta el entaloruro de fósforo se disoia según: PCl (g) PCl (g) Cl (g) A 50ºC, la onstante 5 3 es igual a Un reiiente de dm, que ontiene iniialmente 0 01 mol de PCl se alienta hasta 50ºC. Una vez alanzado el equilibrio, alule: 5 a) El grado de disoiaión del PCl en las ondiiones señaladas. 5 b) Las onentraiones de todas las eseies químias resentes en el equilibrio. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. QUIMICA RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) PCl PCl Cl 5 3 iniial n 0 0 equilibrio n (1 ) n n El número total de moles es: n T n(1 ) n n n(1 ). n (1 ) R T 0'01 (1 ) 0'0853 PT 0'49 (1 ) V 1 n n PT PT n(1 ) n(1 ) PT 0'49(1 ) 0'49 1'79 0'833 n(1 ) P T n(1 ) b) n 0'010'833 PCl 3 Cl 8'3310 V 1 3 n(1 ) 0'010'167 PCl 5 1'6710 V 1 3

62 Considérese el siguiente sistema en equilibrio: 0 NO(g) N (g) O (g) H 18 kj Justifique la veraidad o falsedad de las siguientes afirmaiones: a) La onstante de equilibrio,, aumenta al añadir NO. b) aumenta on la temeratura. ) Una disminuión de temeratura favoree la formaión de N (g) y O (g). QUIMICA RESERVA EJERCICIO 3 OPCIÓN A a) Falsa. La onstante de equilibrio no deende de las onentraiones. b) Falsa. Ya que al aumentar la temeratura el equilibrio se deslaza haia la izquierda y disminuye. ) Cierta. Al disminuir la temeratura el equilibrio se deslaza haia la dereha ya que se favoree la reaión exotérmia.

63 A 98º se establee el equilibrio siguiente: NH 4HS(s) NH 3(g) H S(g) Sabiendo que la aaidad del reiiente es 100 litros y que a esa temeratura 0'108, alule: a) La resión total ejerida or la mezla gaseosa, una vez alanzado el equilibrio. b) La antidad de sólido que quedará sin reaionar si la antidad iniial de hidrogenosulfuro 1 1 de amonio es 10 g. Datos: R = 0 08 atm L mol. Masas atómias: H = 1; S = 3; N = 14. QUIMICA RESERVA EJERCICIO 5 OPCIÓN B a) Se trata de un equilibrio heterogéneo en el que los únios gases son los que aareen en los rodutos y omo aaree la misma antidad de ada uno, sus resiones ariales son iguales. P P (P ) P 0'108 0'38 at P NH 3 H S NH 3 NH 3 P P P 0'38 0'38 0'656 at T NH 3 H S b) Los moles que desaareen de NH4HS son los mismos que aareen de amoníao o de sulfuro de hidrógeno: n 0'0898 0'38 n 1'34 moles NH 4HS 68'34 g de NH 4HS 100 Luego, quedan sin reaionar: 10 68'34 33'66 gramos

64 El etano, en resenia de un atalizador, se transforma en eteno e hidrógeno, estableiéndose el siguiente equilibrio: CH 6(g) CH 4(g) H (g) A 900º, la onstante de equilibrio es 5'1 10. A la resión total de 1 atm, alule: a) El grado de disoiaión del etano. b) La resión arial del hidrógeno. QUIMICA RESERVA 4 EJERCICIO 6 OPCIÓN B a) C H C H H 6 4 iniial n 0 0 equilibrio n (1 ) n n El número total de moles es: n T n(1 ) n n n(1 ). n n PT PT P n(1 ) n(1 ) T 1 5'110 0' n(1 ) 1 1 P T n(1 ) b) n 0' PH P T 1 0'18 at n(1 ) 1'

65 1 Dado el siguiente sistema en equilibrio: SO (g) O (g) SO 3(g) H 197'6j a) Exlique tres formas de favoreer la formaión de SO 3(g). b) Deduza la relaión entre las onstantes y, ara esta reaión. QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Como la reaión es exotérmia, una disminuión de la temeratura favoree que el equilibrio se deslae haia la dereha y, or lo tanto, aumenta la formaión de SO 3. 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 3. Retirando el SO 3 formado, el equilibrio lo reondrá formando más antidad. b) Como 1 n, aliando la fórmula, tenemos: 1 n (RT) (RT)

66 A 1000º se establee el siguiente equilibrio: I (g) I(g) Sabiendo que uando la onentraión iniial de I es 0 0 M, su grado de disoiaión es 14 %, alule: a) El valor de a esa temeratura. b) El grado de disoiaión del I, uando su 4 onentraión iniial es 5 10 M. QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) I (g) iniial 0 I(g) equilibrio (1 ) I 4 40'00'014 3'7410 I (1 ) 1 1 0'014 5 b) '7410 0'17 (1 ) 1 1

67 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 006 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 6, Oión A Reserva, Ejeriio 3, Oión A Reserva, Ejeriio 5, Oión B Reserva 3, Ejeriio 3, Oión A Reserva 3, Ejeriio 5, Oión B Reserva 4, Ejeriio 3, Oión A Reserva 4, Ejeriio 6, Oión B Setiembre, Ejeriio 3, Oión B Setiembre, Ejeriio 6, Oión B

68 A 670º, un reiiente de un litro ontiene una mezla gaseosa en equilibrio de moles de hidrógeno, moles de yodo y 0 04 moles de yoduro de hidrógeno, según: H (g) I (g) HI(g) En estas ondiiones, alule: a) El valor de y. b) La resión total en el reiiente y las resiones ariales de los gases de la mezla. 1 1 Dato: R 0'08 atm L mol QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) 0'04 HI 1 64 I 0'003 0'003 H 1 1 Como n 0 64 b) P 1 0'030' P 1'65 atm T T 0'003 PH P I 1'65 0'165 atm 0'03 0'04 PHI 1'65 1'3 atm 0'03

69 1 Considere el siguiente sistema en equilibrio: 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) Un aumento de la resión total rovoa el deslazamiento del equilibrio haia la izquierda. ) Al aumentar la temeratura el equilibrio no se modifia. QUÍMICA RESERVA. 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.

70 Un reiiente de un litro de aaidad, a 35 ºC, ontiene una mezla gaseosa en equilibrio de 1 51 g de NO y 5 38 g de NO 4, según: NO N O 4 Calule: a) Los valores de las onstantes y a esa temeratura. b) Las resiones ariales de ada gas y la resión total en el equilibrio. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. Masas atómias: N = 14; O = 16. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) 5'38 NO '09 NO 1'51 46 n 1 (RT) 79'09 (0'08 308) 3'13 b) moles totales en el equilibrio: 0'071 0'0585 0'0856 P T 0'08560' '16 at 1 0'071 PNO '16 0'683 at 0'0856 0'0585 PN O '16 1'476 at 4 0'0856

71 Considérese el siguiente sistema en equilibrio: MX 5(g) MX 3(g) X (g) A 00 ºC la onstante de equilibrio vale 0 0. En un momento dado las onentraiones de las sustanias resentes son: MX 5 0'04 M, MX 3 0'40 M y X 0'0 M. a) Razone si, en esas ondiiones, el sistema está en equilibrio. En el aso en que no estuviera en equilibrio ómo evoluionaría ara alanzarlo? b) Disuta ómo afetaría un ambio de resión al sistema en equilibrio. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) MX 3 X 0'400'0 0'0 MX 0'04 5 No está en equilibrio. El sistema se deslazara haia la izquierda ara que aumente la onentraión de MX 5 y disminuya la de MX 3 y X. b) Si aumenta la resión el volumen debe disminuir, luego el equilibrio se deslaza haia la izquierda.

72 Al alentar entaloruro de fósforo a 50 ºC, en un reator de 1 litro de aaidad, se desomone según: PCl 5(g) PCl 3(g) Cl (g) Si una vez alanzado el equilibrio, el grado de disoiaión es 0 8 y la resión total de una atmósfera, alule: a) El número de moles de PCl iniiales. 5 b) La onstante a esa temeratura. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) PCl PCl Cl 5 3 iniial n 0 0 equilibrio n (1 ) n n El número total de moles es: n T n(1 ) n n n(1 ). Aliando la fórmula: P V n R T, tenemos: P V n R T 11 n (1 0'8) 0'08 53 n 0'013 b) n n P P P 1'77 at n(1 ) 1 1 0'8 P T n(1 ) T T n(1 ) n(1 ) T 0'8 1

73 Para el sistema: SnO (s) H (g) H O(g) Sn(s), el valor de la onstante es 1 5 a 900º y 10 a 1100º. Razone si ara onseguir una mayor roduión de estaño deberá: a) Aumentar la temeratura. b) Aumentar la resión. ) Añadir un atalizador. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Si aumentamos la temeratura, vemos que la onstante de equilibrio aumenta, luego el equilibrio se deslaza haia la dereha y aumenta la roduión de estaño. b) Si aumentamos la resión, el equilibrio no se modifia ya que el número de moles de gases en los dos términos es el mismo. ) El atalizador no modifia el equilibrio.

74 Se establee el siguiente equilibrio: C(s) CO (g) CO(g) A 600 ºC y atmósferas, la fase gaseosa ontiene 5 moles de dióxido de arbono or ada 100 moles de monóxido de arbono, alule: a) Las fraiones molares y las resiones ariales de los gases en el equilibrio. b) Los valores de y a esa temeratura. 1 1 Dato: R = 0 08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) CO 100 X 0' X CO 0' P 0'95 1'904 at CO P 0'048 0'096 at CO b) CO PCO 1'904 37'76 at P 0'096 n 1 (RT) 37'76 (0'08 873) 0'57

75 La reaión: A B C D es de rimer orden on reseto a ada uno de los reativos. a) Esriba la euaión de veloidad. b) Indique el orden total de la reaión. ) Indique las unidades de la onstante de veloidad. QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) v k A B b) El orden total de la reaión es. ) 1 1 v mol L s k mol Ls 1 1 A B (mol L ) (mol L ) 1 1

76 En un reiiente de 10 litros de aaidad se introduen moles del omuesto A y 1 mol del omuesto B. Se alienta a 300 ºC 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 la mezla. b) El valor de las onstantes y a esa temeratura. 1 1 Dato: R 0'08 atm L mol QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. 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

77 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 007 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 A Reserva 4, Ejeriio 3, Oión A Reserva 4, Ejeriio 6, Oión B Setiembre, Ejeriio 3, Oión A Setiembre, Ejeriio 5, Oión B

78 Indique, razonadamente, si las siguientes afirmaiones son verdaderas o falsas: a) Para una reaión exotérmia, la energía de ativaión de la reaión direta es menor que la energía de ativaión de la reaión inversa. b) La veloidad de la reaión no deende de la temeratura. ) La aión de un atalizador no influye en la veloidad de reaión. QUÍMICA JUNIO EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) La frase es orreta; en una reaión exotérmia la entalía de los reativos es mayor que la entalía de los rodutos. La entalía del omlejo ativado es mayor que ambas. La energía de ativaión es la diferenia entre la energía del omlejo ativado y la energía de los reativos (o rodutos) y esta diferenia es menor ara reativos que ara rodutos. b) Esto no es ierto, el fator determinante de la veloidad de una reaión es la temeratura ya que la mayor o menor veloidad de reaión deende de que se roduzan hoques favorables entre las moléulas y el número de estos hoques aumentará on la temeratura orque aumenta la veloidad media de las moléulas. ) Es falso, reisamente un atalizador lo que hae es aumentar la veloidad de la reaión sin intervenir de forma direta en los roesos químios que ourren. Esto se onsigue, en la mayoría de los asos, disminuyendo la energía de ativaión.

79 En un reiiente de un litro de aaidad, en el que reviamente se ha heho el vaío, se introduen 6 g de PCl. Se alienta a 50º y se establee el siguiente equilibrio: 5 PCl 5(g) PCl 3 (g) Cl (g) Si la resión total en el equilibrio es atmósferas, alule: a) El grado de disoiaión del PCl. 5 b) El valor de la onstante a esa temeratura. 1 1 Datos: R = 0 08 atm L mol. Masas atómias: P = 31; Cl = 35 5 QUÍMICA JUNIO EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) PCl (g) PCl (g) Cl (g) 5 3 iniial n 0 0 equilibrio n(1 ) n n El número total de moles en el equilibrio será: umlir que: n T n(1 ) n n n(1 ). Se debe de 6 PT VT n T R T 1 (1 ) 0' '6 08'5 b) n n P P P P P 1'4 T T PCl3 Cl n(1 ) n(1 ) T 0'6 PPCl n(1 ) 1 1 0'6 5 P T n(1 )

80 Dado el equilibrio: 0 N (g) 3H (g) NH 3(g) H 9'kJ Justifique la influenia sobre el mismo de: a) Un aumento de la resión total. b) Una disminuión de la onentraión de N. ) Una disminuión de la temeratura. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Haia la dereha. Ya que si aumenta la resión el volumen debe disminuir. b) Haia la izquierda. Ya que si disminuye la onentraión de nitrógeno, ara que no varíe la onstante, debe disminuir la onentraión de amoniao. ) Haia la dereha. Ya que la disminuión de temeratura favoree la reaión exotérmia.

81 El loruro de nitrosilo se forma según la reaión: NO(g) Cl (g) NOCl(g). El valor de es 4 4'6 10 a 98 º. Cuando se alanza el equilibrio a esa temeratura, en un matraz de 1 5 litros hay 4 15 moles de NOCl y moles de Cl. Calule: a) La resión arial de NO en el equilibrio. b) La resión total del sistema en el equilibrio. 1 1 Datos: R 0'08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B equilibrio NO(g) Cl (g) NOCl(g) x 0'115 4'15 1'5 1'5 1'5 4'15 NOCl 4 1'5 C 4'610 x 0'07 NO Cl x 0'115 1'5 1'5 a) PNO nrt 0'07 0'0898 1'14 atm V 1'5 b) PT nrt 4'30750' '17 atm V 1'5

82 El hidrogenosulfuro de amonio, NH 4SH se desomone a temeratura ambiente según: NH 4SH(s) NH 3(g) H S(g) El valor de es 0 108, a 5 ºC. En un reiiente, en el que se ha heho el vaío, se introdue una muestra de NH 4SH a esa temeratura, alule: a) La resión total en el equilibrio. b) El valor de a esa temeratura. 1 1 Datos: R 0'08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 6. OPCIÓN A P NH 3 H S NH 3 NH 3 0'108 P P P P 0'108 0'38 atm a) T NH 3 H S P P P 0'38 0'656 atm n 4 b) RT 0'108 0' '8 10 C P

83 En un reiiente errado se establee el equilibrio: 0 C(s) O (g) CO(g) H 1 kj Razone ómo varía la onentraión de oxígeno: a) Al añadir C(s). b) Al aumentar el volumen del reiiente. ) Al elevar la temeratura. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) El equilibrio es heterogéneo, lo que signifia que el equilibrio se establee entre los omuestos gaseosos, or lo tanto al añadir arbono sólido el equilibrio no se modifia y la onentraión de oxígeno no varía. b) Al aumentar el volumen del reiiente la resión disminuye, or lo tanto el equilibrio se deslaza en el sentido en que aumenta el número de moles, es deir, haia la dereha, on lo que disminuye la onentraión de oxígeno. ) El aumento de temeratura favoree la reaión endotérmia, on lo ual el equilibrio se deslaza haia la izquierda aumentando la onentraión de oxígeno.

84 En un reiiente vaío se introdue ierta antidad de NaHCO y a 10ºC se establee el 3 siguiente equilibrio: NaHCO 3(s) Na CO 3(s) H O(g) CO (g) Si la resión en el equilibrio es 170 mm de Hg, alule: a) Las resiones ariales de CO y HO en el equilibrio. b) Los valores de las onstantes y a esa temeratura. 1 1 Datos: R 0'08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) 170 '63 PT PH O PCO P H O PCO 1'13 atm 760 P P P (1'13) 1'7 b) P H O CO H O (RT) 1'7(0'08 393) 1' 10 C P n 3

85 Considérese el siguiente sistema en equilibrio: CO (g) C(s) CO(g) a) Esriba las exresiones de las onstantes y. b) Estableza la relaión entre ambas onstantes de equilibrio. QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Por ser un sistema heterogéneo, en las onstantes de equilibrio sólo intervienen las sustanias gaseosas, siendo las exresiones orresondientes a ada onstante de equilibrio las siguientes: CO CO y P P CO CO b) (RT) (RT) n 1

86 En un matraz, en el que se ha ratiado reviamente el vaío, se introdue ierta antidad de NaHCO y se alienta a 100 º C. Sabiendo que la resión en el equilibrio es 0 96 atm, alule: 3 a) La onstante ara la desomosiión del NaHCO, a esa temeratura, según: 3 NaHCO 3(s) Na CO 3(s) H O(g) CO (g) b) La antidad de NaHCO desomuesto si el matraz tiene una aaidad de litros Datos: R 0'08 atm L mol. Masas atómias: H 1 ; C 1 ; O 16 ; Na 3 QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) P H O CO H O 0'96 PT 0'96 PH O PCO P H O PCO 0'481 atm P P P (0'481) 0'31 b) Calulamos los moles de agua. P V 0'481 n H O 0'031 R T 0'08373 moles de NaHCO 84 g 0'031 moles de H O 5'08g de NaHCO mol de H O 1 mol de NaHCO 3

87 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 008 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Reserva 1, Ejeriio 6, Oión A Reserva, Ejeriio 3, Oión A Reserva, Ejeriio 6, Oión B Reserva 3, Ejeriio 3, Oión A Reserva 3, Ejeriio 5, Oión B Reserva 4, Ejeriio 3, Oión A Reserva 4, Ejeriio 5, Oión B Setiembre, Ejeriio 3, Oión B Setiembre, Ejeriio 6, Oión B

88 Para el roeso Haber: el valor de es N (g) 3H (g) NH 3(g) 5 1'45 10, a 500ºC. En una mezla en equilibrio de los tres gases, a esa temeratura, la resión arial de H es 0 98 atmósferas y la de N es 0 43 atmósferas. Calule: a) La resión total en el equilibrio. b) El valor de la onstante. 1 1 Datos: R 0'08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA 1 EJERCICIO 6 OPCIÓN A a) N 3H NH 3 P P 1'4510 0'43 (0'98) '310 atm P NH NH 3 N P H 3 PT PNH P 3 N P H '310 0'43 0'98 1'36 atm b) (RT) 1'4510 (0'08773) 0'058 mol L n 5

89 Al alentar loruro de amonio en un reiiente errado se establee el siguiente equilibrio: NH Cl(s) HCl(g) NH (g) 4 3 Justifique ómo afetará a la osiión del equilibrio: a) Una disminuión de la resión total. b) La extraión de amoniao del reiiente. ) La adiión de NH 4Cl sólido. QUÍMICA RESERVA EJERCICIO 3. OPCIÓN A El riniio de Le Chatelier establee que si un sistema en equilibrio es erturbado mediante una aión exterior, este sistema evoluiona ara ontrarrestar diha erturbaión, llegando a un nuevo estado de equilibrio. a) Si se disminuye la resión total, el volumen debe aumentar, luego el equilibrio se deslaza haia la dereha. b) Si se extrae amoniao, el equilibrio se deslaza haia la dereha. ) No ourre nada, ya que el loruro amónio es sólido y no altera el oiente de reaión.

90 El óxido de merurio (II) ontenido en un reiiente errado se desomone a 380ºC según: HgO(s) Hg(g) O (g) Sabiendo que a esa temeratura el valor de es 0 186, alule: a) Las resiones ariales de O y de Hg en el equilibrio. b) La resión total en el equilibrio y el valor de a esa temeratura. 1 1 Dato: R 0'08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Como el óxido de merurio se enuentra en estado sólido, entones: P P. Hg O Como en el equilibrio hay doble número de moles de merurio que de oxigeno, la resión del merurio será el doble, luego: 3 0' (P O ) P O 4P O P O 0'36 atm 4 4 PHg PO 0'36 0'7 atm b) PT PHg PO 0'7 0'36 1'08 atm (RT) 0'186 (0'08 653) 1'110 mol L n

91 Esriba las exresiones de las onstantes los siguientes equilibrios: CO(g) Cl (g) COCl (g) a) y b) HgO(s) Hg(l) O (g) QUÍMICA RESERVA 3 EJERCICIO 3. OPCIÓN A y estableza la relaión entre ambas ara a) Para el equilibrio: CO(g) Cl (g) COCl (g) COCl CO Cl P P COCl CO P Cl (RT) (RT) n 1 b) Para el equilibrio: HgO(s) Hg(l) O (g) O P O (RT) (RT) n 1

92 En un matraz de 7 5 litros, en el que se ha ratiado reviamente el vaío, se introduen 0 50 moles de H y 0 50 moles de I y se alienta a 448ºC, estableiéndose el siguiente equilibrio: Sabiendo que el valor de H (g) I (g) HI(g) es 50, alule: a) La onstante a esa temeratura. b) La resión total y el número de moles de ada sustania resente en el equilibrio. QUÍMICA RESERVA 3 EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) Como n b) El valor de la resión se uede alular on el número total de moles (que será el mismo que iniialmente or ser n 0), on la euaión de los gases ideales: P 7'5 10'08 71 P 7'88 atm T T H I HI iniial 0'5 0'5 0 equilibrio 0'5 x 0'5 x x x HI 7'5 4x 50 x 0'39 H 0'5 x 0'5 x (0'5 x) I 7'5 7'5 moles de H = moles de I 0'5 0'39 0'11 moles de HI 0'39 0'78

93 Dado el equilibrio: 0 4 HCl(g) O (g) H O(g) Cl (g) H 115kJ Razone el efeto que tendrá sobre éste ada uno de los siguientes ambios: a) Aumentar la temeratura. b) Aumentar la resión total. ) Añadir un atalizador. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El riniio de Le Chatelier die: Si un sistema en equilibrio es erturbado mediante una aión exterior, este sistema evoluiona ara ontrarrestar diha erturbaión, llegando a un nuevo estado de equilibrio. a) Un aumento de la temeratura deslazará la reaión en el sentido en que se onsuma alor, es deir, en sentido endotérmio. Luego, se deslazará haia la izquierda roduiéndose más loruro de hidrógeno y oxígeno. b) Si se aumenta la resión total, el equilibrio tratara de omensar este aumento deslazándose haia donde menos moles de sustanias gaseosas existan. Es deir, haia la dereha. ) Si se realiza la reaión en resenia de un atalizador se onseguirá que ésta transurra más ráidamente ero no deslazará el equilibrio en ningún sentido.

94 Dado el equilibrio: HI(g) H (g) I (g) Si la onentraión iniial de HI es 0 1 M y uando se alanza el equilibrio, a 50ºC, la onentraión de H es 0 01 M, alule: a) La onentraión de I y de HI en el equilibrio. b) El valor de las onstantes y a esa temeratura. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) HI H I iniial 0'1 0 0 equilibrio 0'1 x x x La onentraión en el equilibrio de H x 0'01, luego: HI 0'10'01 0'08 H I 0'01 b) 0'08 H I 0'01 0'01 0'0156 HI Como n 0 0'0156.

95 A una hiotétia reaión químia, A B C, le orresonde la siguiente euaión de veloidad: v k A B. Indique: a) El orden de la reaión reseto de A. b) El orden total de la reaión. ) Las unidades de la onstante de veloidad. QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) El orden de la reaión reseto al reativo A es el exonente al que está elevado la onentraión del reativo A en la euaión de veloidad, es deir, 1. b) El orden total de la reaión es la suma de los exonentes a los que están elevadas las onentraiones de los reativos en la euaión de veloidad, es deir,. ) 1 1 v mol L s k mol Ls 1 1 A B mol L mol L 1 1

96 En un reiiente de 00 ml de aaidad, en el que reviamente se ha heho el vaío, se introduen 0 40 g de NO. 4 Se ierra el reiiente, se alienta a 45ºC y se establee el siguiente equilibrio: N O 4(g) NO (g) Sabiendo que a esa temeratura el NO 4 se ha disoiado un 41 6%, alule: a) El valor de la onstante. b) El valor de la onstante. 1 1 Dato: R 0'08 atm L mol. Masas atómias: N 14 ; O 16 QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) N O 4 NO iniial n 0 equilibrio n (1 ) n moles totales en el equilibrio: n (1 ) n 0'40 NO 4 (0'416) v 4n 9 0'05 mol / L NO n(1 ) v(1 ) 0'(1 0'416) 4 v b) n 1 (RT) 0'05 (0'08 318) 0'65 atm

97 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 009 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 3, Oión B Junio, Ejeriio 6, Oión B Reserva 1, Ejeriio 3, Oión A Reserva 1, Ejeriio 6, Oión B Reserva, Ejeriio 3, Oión A Reserva, Ejeriio 5, Oión B Reserva 3, Ejeriio 6, Oión A Setiembre, Ejeriio 3, Oión A Setiembre, Ejeriio 5, Oión B

98 Para el roeso: NO(g) H (g) N (g) H O(g) v k NO H. La euaión de veloidad es a) Indique el orden de la reaión on reseto a ada uno de los reativos. b) Cuál es el orden total de la reaión?. ) Deduza las unidades de la onstante de veloidad. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) El orden de reaión on reseto al NO es y on reseto a H es 1. b) El orden de reaión total es 3 = orden de reaión on reseto al NO + orden de reaión on reseto a H. ) Deduir las unidades de k 1 1 v mol L s k mol L s 1 NO H mol L mol L 1

99 A 30º C y 1 atm el NO 4 se enuentra disoiado en un 0% según el siguiente equilibrio: N O 4(g) NO (g) Calule: a) El valor de las onstantes y, a esa temeratura. b) El orentaje de disoiaión a 30º C y 0 1 atm de resión total. 1 1 Dato: R 0'08 atm L mol QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) N O 4 NO iniial n 0 equilibrio n (1 ) n moles totales en el equilibrio: n (1 ) T NO T P n(1 ) N O 1 1 (0') 4 P T n P P n(1 ) 4 P 4 (0') 1 0'166 at n(1 ) (RT) 0'166 (0'08303) 6'68 10 n 1 3 b) 4 0'1 0'166 0' '15% 1

100 Considere el siguiente sistema general en equilibrio: a A(g) b B(g) C(g) d D(g) H 0 a) Indique razonadamente en qué aso serán iguales los valores de las onstantes C y P. b) Justifique ómo afetará al sistema la ontinua eliminaión del roduto C formado. ) Razone ómo afetará al sistema una disminuión de la temeratura manteniendo el volumen onstante. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Serán iguales uando n 0, es deir, uando d a b b) Según el riniio de Le Chatelier, si se disminuye la antidad de C, el equilibrio se deslaza haia la dereha ara restableer las ondiiones del equilibrio. ) La disminuión de temeratura favoree la reaión exotérmia, luego el equilibrio se deslaza haia la dereha.

101 En un matraz de L, en el que se ha ratiado reviamente el vaío, se introduen 0 40 moles de COCl y se alienta a 900ºC, estableiéndose el siguiente equilibrio: COCl (g) CO(g) Cl (g) Sabiendo que a esa temeratura el valor de es 0 083, alule: a) Las onentraiones de ada una de las eseies en el equilibrio. b) El grado de disoiaión del fosgeno en esas ondiiones. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN B C a) COCl (g) CO(g) Cl (g) iniialmente 0'4 0 0 equilibrio 0'4 x x x x x CO Cl C 0'083 x 0'188 COCl 0'4 x x 0'188 CO Cl 0'094 0'4 x 0'188 COCl 0'106 b) COCl (g) CO(g) Cl (g) iniialmente 0 0 equilibrio (1 ) CO Cl 0' C 0'083 0'47 47% COCl (1 ) (1 ) Otra forma: 0' '47 47% 0'4 moles

102 Esriba la exresión de la onstante C, ara ada uno de los siguientes equilibrios: a) H O(g) SO (g) H S(g) 3O (g) b) HBr(g) H (g) Br (l) ) CaCO 3(s) CaO(s) CO (g) QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) b) 3 H S O C H O SO H HBr C ) C CO

103 El roeso Deaon tiene lugar según: 4HCl(g) O (g) Cl (g) H O(g) A 390ºC se mezlan 0'080 moles de HCl y 0'100 moles de O y uando se establee el equilibrio hay 0'034 moles de Cl y la resión total es 1 atm. Calule: a) La onstante P a esa temeratura. b) El volumen del reiiente que ontiene la mezla. 1 1 Dato: R 0'08 atm L mol. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) 4HCl(g) O (g) Cl (g) H O(g) iniial 0'08 0'1 0 0 equilibrio 0'08 4x 0'01x x x Por el enuniado sabemos que: x 0'034 x 0'017. Luego, los moles en el equilibrio de ada sustania serán: 4HCl(g) O (g) Cl (g) H O(g) equilibrio 0'01 0'083 0'034 0'034 0'034 0'034 PCl P 1 1 H O 0'163 0'163 P 16'8 4 4 PHCl PO 0'01 0' '163 0'163 b) nrt 0'1630'08663 V 8'86 L P 1

104 En un reiiente de L de aaidad, en el que reviamente se ha heho el vaío, se introduen moles de CuO. Se ierra el reiiente, se alienta a 104ºC y se establee el siguiente equilibrio: 4CuO(s) Cu O(s) O (g) Sabiendo que el valor de la onstante, es 0'49 a esa temeratura, alule: a) La onentraión molar de oxígeno en el equilibrio. b) Los gramos de CuO que hay en el equilibrio. 1 1 Datos: R 0'08 atm L mol. Masas atómias: Cu = 63'5; O = 16. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A P a) 4 CuO(s) Cu O(s) O (g) iniial n 0 0 equilibrio n 4x x x PV 0'49 P PO 0'49 n 9'110 RT 0' ' O 4'6 10 M b) Por definiión: 3 n 4x 49'110 1'963 moles 1'96379'5 156'05 g CuO

105 Considere el siguiente sistema en equilibrio: I (g) 5CO (g) 5CO(g) I O (s) H 1175 kj 5 Justifique el efeto que tendrá sobre los arámetros que se indian el ambio que se roone: Cambio a) Aumento de la temeratura C Efeto sobre b) Adiión de I O 5(s) Cantidad de I ) Aumento de la resión Cantidad de CO QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) El aumento de temeratura favoree la reaión endotérmia, es deir, el equilibrio se deslaza haia la dereha, on lo ual la onstante de equilibrio aumenta. b) El equilibrio no se modifia ya que es un sólido y no interviene en la onstante de equilibrio. ) Si se aumenta la resión el volumen debe disminuir, luego el equilibrio se deslaza haia la dereha y aumenta la antidad de CO.

106 El CO reaiona on el HS a altas temeraturas según: CO (g) H S(g) CO(g) H O(g) Se introduen 4 4 g de CO en un reiiente de 5 litros, a 337 ºC, y una antidad sufiiente de HS ara que, una vez alanzado el equilibrio, la resión total sea 10 atm. En la mezla en equilibrio hay 0 01 mol de agua. Calule: a) El número de moles de ada una de las eseies en el equilibrio. b) El valor de las onstantes C y P a esa temeratura. 1 1 Datos: Masas atómias: C = 1; O = 16; R 0'08 atm L mol. QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) CO (g) H S(g) CO(g) H O(g) iniialmente 0'1 a 0 0 equilibrio 0'1 x a x x x Según el enuniado x 0'01. El número total de moles en el equilibrio será: n 0'09 a 0'01 0'01 0'01 a 0'1 P V nrt 10 '5 (a 0'1) 0'08610 a 0'4 Luego, los moles en el equilibrio de ada eseie es: moles de CO 0'09 ; moles de H S 0'39 ; moles de CO moles de HO 0'01 b) 0'01 0'01 '5 '5 C '8410 CO 0'09 0'39 H S '5 '5 CO H O 3 Como n 0, entones: C P

107 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 010 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 5, Oión B Reserva 1, Ejeriio 6, Oión A Reserva, Ejeriio 3, Oión B Reserva, Ejeriio 6, Oión B Reserva 3, Ejeriio 3, Oión A Setiembre, Ejeriio 3, Oión A Setiembre, Ejeriio 6, Oión B

108 En un reiiente de 1 litro de aaidad, en el que reviamente se ha heho el vaío, se introduen 0 1 mol de NO, 0 05 moles de H y 0 1 mol de agua. Se alienta el matraz y se establee el equilibrio: NO(g) H (g) N (g) H O(g) Sabiendo que uando se establee el equilibrio la onentraión de NO es 0 06 M, alule: a) La onentraión de todas las eseies en el equilibrio. b) El valor de la onstante C a esa temeratura. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) NO(g) H (g) N (g) H O(g) iniial 0'1 0'05 0 0'1 equilibrio 0'1 x 0'05 x x 0'1 x Como onoemos la onentraión de NO en el equilibrio: 0'1 x NO 0'06 x 0'1 0'06 0'038 1 Luego, la onentraión de todas las eseies en el equilibrio será: NO 0'06 M H 0'05 0'038 0'01 M 0'038 N 0'019M H O 0'10'038 0'138M b) Calulamos el valor de la onstante de equilibrio: N H O 0'0190' '68 NO H 0'06 0'01

109 En un reiiente de 1 L de aaidad, en el que reviamente se ha heho el vaío, se introduen 0 37 moles de metanol. Se ierra el reiiente, y a 0 ºC y se establee el siguiente equilibrio: CH OH(g) H (g) CO(g) 3 Sabiendo que la resión total en el equilibrio es 9 4 atmósferas, alule: a) El valor de las onstantes y, a esa temeratura. b) El grado de disoiaión en las ondiiones del equilibrio. 1 1 Dato: R 0'08 atm L mol QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) CH OH H CO 3 iniial 0' equilibrio 0'37 x x x El número total de moles es: n T 0'37 x x x 0'37 x. Aliamos la euaión de los gases ideales: 9'4 0'37 PV n R T 9'41 (0'37 x) 0'0893 x 0' '01 mol / L 5 H CO (0'0) (0'01) 1'110 mol / L CH 0'36 3OH (RT) 1'110 (0'08 93) 6'35 10 atm n 5 3 b) El grado de disoiaión, si se exresa en orentaje, es el tanto or iento disoiado, luego: 0'01 moles disoiados 100 '7 % 0'37 moles iniiales

110 1 Se sabe que, en iertas ondiiones, la reaión N O N O es de rimer orden reseto al oxígeno y de segundo orden reseto al nitrógeno. En esas ondiiones: a) Esriba la euaión de veloidad. b) Indique uál es el orden total de la reaión. ) Qué unidades tiene la onstante de veloidad? QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) La euaión es: v k N O k N O b) Por definiión, el orden total es la suma de los órdenes ariales: 1 3 ) Sin más que desejar de la euaión: 1 1 v mol L s k mol L s (mol L ) 1 3 N O 1

111 En un reiiente de 1 L, a 0 ºC, se introduen 51 g de NH 4HS. Transurrido un tiemo las onentraiones son 0 13 M ara ada gas. Sabiendo que a esa temeratura el valor de es 0 ara el equilibrio: NH 4HS(s) H S(g) NH 3 (g) a) Demuestre que el sistema no se enuentra en equilibrio y alule la onentraión de ada eseie una vez alanzado el mismo. b) Calule la antidad en gramos de NH 4HS que queda una vez alanzado el equilibrio. Masas atómias: N 14 ; H 1 ; S 3 QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Calulamos el oiente de reaión: Q NH 3 H S (0'13) 0'0169 El sistema no está en equilibrio Como Q, el equilibrio se deslazará haia la dereha hasta que: NH 3 H S NH 3 H S 0' 0'447 M b) Con la onentraión de ada gas se alula los moles que han aareido de ada uno de ellos, que serán los mismos que han desareido de hidrógenosulfuro de amonio: 0'447 moles de NH 3 aareidos 0'447 moles de NH 4HS onsumidos 51 g NH HS 0'447 moles de NH HS '79 g NH HS mol NH 4HS Cuando se llegue al equilibrio, quedarán, or tanto: 51'79 8'1 g NH 4HS

112 A 5º C y 1 atmósfera, se establee el equilibrio: N (g) O (g) NO(g) H 180' kj Razone sobre la veraidad o falsedad de las siguientes afirmaiones: a) La onstante de equilibrio se dulia si se dulia la resión. b) La reaión se deslaza haia la izquierda si se aumenta la temeratura. ) Si se aumenta la onentraión de NO la onstante de equilibrio aumenta. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El Priniio de Le Châtelier, establee que si un sistema en equilibrio es erturbado mediante una aión exterior, este sistema evoluiona ara ontrarrestar diha erturbaión, llegando a un nuevo estado de equilibrio. Basándonos en él: a) Falso. La onstante de equilibrio sólo deende de la temeratura. La variaión de resión no influye en nada ya que número de moles gaseosos es el mismo en los reativos y en los rodutos, luego: n 0. b) Verdadero. Un aumento de temeratura deslazará la reaión en el sentido en que se onsuma alor, o sea, en sentido endotérmio. Se deslazará haia la izquierda roduiéndose más nitrógeno y oxígeno. ) Falso. La onstante de equilibrio sólo deende de la temeratura. Si se aumenta la onentraión de monóxido, el equilibrio reaionará onsumiendo diho aumento y or tanto se deslazará haia la izquierda roduiéndose más nitrógeno y oxígeno.

113 En un reiiente errado se establee el siguiente equilibrio: HgO(s) Hg(l) O (g) H 0 a) Esriba las exresiones de las onstantes y. b) Cómo afeta al equilibrio un aumento de la resión arial de oxígeno? ) Qué le ourrirá al equilibrio uando se aumente la temeratura? QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Como el óxido de merurio y el merurio son, resetivamente, sustanias uras en estado sólido y líquido, sólo el oxígeno aareerá en las exresiones de ambas onstantes. O ; P O b) Según el Priniio de Le Chatelier, que sostiene que si en un sistema en equilibrio se modifia alguno de los fatores que influyen en el mismo (temeratura, resión o onentraión), el sistema evoluiona de forma que se deslaza en el sentido que tienda a ontrarrestar diha variaión. Al aumentar la resión, el sistema evoluiona tratando de disminuir la misma, esto se onsigue deslazando el equilibrio haia donde menos moles de sustania gaseosa existan, o sea, a la izquierda, ara que, de esta forma, se den menos hoques moleulares on las aredes del reator y disminuya la resión. ) El aumento de la temeratura favoree el sentido endotérmio de la reaión or lo que se deslazará haia la dereha ara onsumir la energía omuniada.

114 En un matraz de 0 L, a 5 ºC, se enuentran en equilibrio,14 mol de NO 4 y 0,50 mol de N O (g) NO (g) NO según: 4 a) Calule el valor de las onstantes y a esa temeratura. b) Cuál es la onentraión de NO uando se restablee el equilibrio desués de introduir dos moles adiionales de 4 NO, a la misma temeratura? QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) 0'5 NO 0 3 5'8410 mol / L NO ' n 3 1 (RT) 5'8410 (0'08 98) 0'14 atm b) Si se añaden moles de N O, 4 el equilibrio se deslaza a la dereha, onsumiendo arte del N O 4 añadido y formando NO. Si llamamos x a lo que reaiona: N O 4(g) NO (g) iniialmente 4'14 0'50 equilibrio 4'14 x 0'50 x Sustituyendo en la exresión del onstante de equilibrio: 0'5 x 0'5 4x x 0 0 4'14 x 4'14 x 0 Por lo tanto, las onentraiones en equilibrio serán: 3 5'8410 x 0'09 moles 0'05 0'09 NO 0'034 mol / L 0 4'14 0'09 N O 4 0'0 mol / L 0

115 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 011 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 3, Oión A Junio, Ejeriio 6, Oión B Reserva 1, Ejeriio 3, Oión B Reserva 1, Ejeriio 6, Oión B Reserva, Ejeriio 5, Oión B Reserva 3, Ejeriio 6, Oión A Reserva 4, Ejeriio 3, Oión A

116 Al alentar yodo en una atmósfera de dióxido de arbono, se rodue monóxido de arbono y entóxido de diyodo: I (g) 5CO (g) 5CO(g) I O 5(s) H kj Justifique el efeto que tendrán los ambios que se roonen: a) Disminuión del volumen sobre el valor de la onstante C. b) Adiión de I sobre la antidad de CO. ) Reduión de la temeratura sobre la antidad de CO. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El Priniio de Le Châtelier, establee que si un sistema en equilibrio es erturbado mediante una aión exterior, este sistema evoluiona ara ontrarrestar diha erturbaión, llegando a un nuevo estado de equilibrio. Basándonos en él: a) No tiene ningún efeto ya que la onstante de equilibrio sólo deende de la temeratura. b) Si se adiiona I, el equilibrio se deslaza haia la dereha, or lo tanto, aumenta la antidad de CO. ) La reduión de temeratura favoree la reaión exotérmia, luego, el equilibrio se deslaza haia la izquierda y aumenta la antidad de CO

117 En un reiiente de L se introduen 1 mol de CO y 1 6 mol de H y se alienta a 1800 ºC. Una vez alanzado el siguiente equilibrio: CO (g) H (g) CO(g) H O(g) Se analiza la mezla y se enuentra que hay 0 9 mol de CO. Calule: a) La onentraión de ada eseie en el equilibrio. b) El valor de las onstantes C y P a esa temeratura. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) CO (g) H (g) CO(g) H O(g) iniialmente '1 1' equilibrio '1 x 1' 6 x x x Según el enuniado '1 x 0'9 x 1'. Luego, la onentraión en el equilibrio de ada eseie es: 1' CO H O 0'6 mol / L 1'6 1' H 0' mol / L '11' CO 0'45 mol / L b) CO H O 0'60'6 C 4 CO H 0'0'45 Como n 0, entones: C P

118 La euaión de veloidad v kno O orresonde a la reaión: NO(g) O (g) NO (g) Conteste razonadamente a las siguientes uestiones: a) Se uede onsiderar que, durante el transurso de la reaión químia, la veloidad de la reaión ermanee onstante? b) Cuál es el orden total de la reaión? ) Qué fatores ueden modifiar la veloidad de esta reaión? QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) No. La veloidad varía on las onentraiones de los reativos, que van disminuyendo a medida que transurre la reaión, or tanto, no ermanee onstante. b) El orden total de la reaión es la suma de los exonentes de las onentraiones de los reativos en la euaión de veloidad: + 1 = 3. ) Los fatores que influyen en la veloidad de una reaión son: naturaleza de los reativos, estado físio de los mismos, onentraión de éstos, temeratura y la resenia de un atalizador. Como la reaión dada es en fase gaseosa entre sustanias ovalentes y no hay atalizador, sólo se odrían modifiar: - La onentraión de los reativos que, omo se areia en la euaión de veloidad, aumentarían la veloidad si dihas onentraiones aumentasen. - La temeratura. Exerimentalmente, Arrhenius dedujo la relaión existente entre la onstante de la euaión de veloidad y la temeratura: k A e RT Al aumentar la temeratura, aumenta el valor de k y or tanto de la veloidad de reaión. E a

119 Cuando se mezlan 0 40 moles de gas xenón on 0 80 moles de gas flúor en un reiiente de litros a ierta temeratura, se observa que el 60 % del xenón reaiona on el flúor formando XeF gaseoso. 4 a) Calule el valor de a esa temeratura, ara la reaión: Xe(g) F (g) XeF 4(g) b) Cuántos moles de F se deben añadir a la antidad iniial ara que la onversión sea del 75 %? QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Xe F XeF 4 iniial 0'4 0'8 reaionan 0'40'6 0'48 equilibrio 0'16 0'3 0'4 0'4 XeF 4 58'59 Xe F 0'16 0'3 b) Xe F XeF 4 iniial 0'4 n reaionan 0'40'75 0'6 equilibrio 0'1 n 0'6 0'3 Como la onstante de equilibrio no varia, tenemos que: 0'3 XeF 4 58'59 n 1'05 Xe F 0'1 n 0'6 Como iniialmente ya teníamos 0 8 moles de flúor, solamente tenemos que añadir n 1'05 0'8 0'5 moles de flúor

120 En un reiiente de 1 litro de aaidad, en el que reviamente se ha heho el vaío, se introduen 0 1 mol de SbCl 3, 0 1 mol de Cl y 1 mol de SbCl 5. A 00 ºC se establee el equilibrio: SbCl 5(g) SbCl 3(g) Cl (g) Sabiendo que a esa temeratura vale ' 10 : a) Determine si el sistema está en equilibrio y, si no lo está, el sentido en el que va a evoluionar. b) La omosiión del sistema en equilibrio. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) Si alulamos: SbCl Cl 0'1 0' ' SbCl 5 se deslazará haia la dereha. b), luego no está en equilibrio. El equilibrio SbCl SbCl Cl 5 3 iniial 1 0'1 0'1 equilibrio 1 x 0'1 x 0'1 x 0'1x 0'1x SbCl 3 Cl 1 1 0'0 x 0'045 SbCl 1 x 5 1 Luego, las onentraiones en el equilibrio son: SbCl 5 1 0'045 0'955 mol/ L SbCl Cl 0'1 0'045 0'145 mol/ L 3

121 La desomosiión del HgO sólido a 40 ºC se rodue según: HgO(s) Hg(s) O (g) En un matraz en el que reviamente se ha heho el vaío, se introdue una ierta antidad de HgO y se alienta a 40 ºC. Sabiendo que la resión total en el equilibrio es atmósferas, alule: a) El valor de las onstantes y a esa temeratura. b) La antidad de HgO exresada en gramos que se ha desomuesto si el matraz tiene una aaidad de 5 litros. 1 1 Datos: R 0'08 atm L mol. Masas atómias: Hg = 00 6; O = 16. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) a. Como el merurio y el óxido de merurio se enuentran en estado sólido: A artir de, alulamos : P P 0'510 atm O T n 1 3 RT 0'510 (0'08 693) 8'97 10 b) Calulamos el número de moles de oxígeno desrendidos: P V 0'5105 n 0'045 R T 0'08693 Por ada mol obtenido de oxígeno se desomonen moles de HgO, or tanto: moles HgO 16'6 g HgO 0'045 moles O 19'5 g HgO 1 mol O 1 mol HgO

122 Considere el siguiente sistema en equilibrio: Razone uál sería el efeto de: a) Aumentar la resión del sistema disminuyendo el volumen. b) Añadir O a la mezla en equilibrio. ) Disminuir la temeratura. QUÍMICA RESERVA 4. EJERCICIO 3. OPCIÓN A 0 3O (g) O 3(g) H 84 kj El Priniio de Le Châtelier, establee que si un sistema en equilibrio es erturbado mediante una aión exterior, este sistema evoluiona ara ontrarrestar diha erturbaión, llegando a un nuevo estado de equilibrio. Basándonos en él: a) Al aumentar la resión disminuyendo el volumen el equilibrio se deslaza haia la dereha. b) Si añadimos O a la mezla en equilibrio, este se deslaza haia la dereha. ) La disminuión de la temeratura favoree la reaión exotérmia. Luego, el equilibrio se deslaza haia la izquierda.

123 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 01 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 5, Oión B Reserva 1, Ejeriio 6, Oión A Reserva, Ejeriio 3, Oión A Reserva, Ejeriio 6, Oión B Reserva 3, Ejeriio 3, Oión A Setiembre, Ejeriio 3, Oión B Setiembre, Ejeriio 6, Oión B

124 En una vasija de 10 L mantenida a 70ºC y reviamente evauada se introduen 5 moles de entaloruro de fósforo y se ierra hermétiamente. La resión en el interior omienza entones a elevarse debido a la disoiaión térmia del entaloruro: PCl (g) PCl (g) Cl (g) 5 3 Cuando se alanza el equilibrio la resión es de 15 6 atm. a) Calule el número de moles de ada eseie en el equilibrio. b) Obtenga los valores de y. 1 1 Datos: R 0'08 atm L mol QUÍMICA. 01. JUNIO. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) PCl (g) PCl (g) Cl (g) 5 3 iniialmente '5 0 0 equilibrio '5(1 ) '5 '5 Calulamos el número total de moles en el equilibrio Como onoemos la resión total, tenemos que: n T '5(1 ) '5 '5 '5(1 ). PV n T RT 15'610 '5(1 ) 0' '4 Luego, los moles de ada eseie en el equilibrio son: n PCl '5(1 ) '50'6 1'5 moles 5 n n '5 '50'4 1 mol PCl 3 Cl b) 1 1 Cl PCl C 0'066 PCl 1' n 1 P C(RT) 0'066 (0'08543) '97

125 A la temeratura de 60 ºC la onstante de equilibrio ara la reaión de disoiaión: N O 4(g) NO (g), '49. Determine: a) El valor de. b) El grado de disoiaión del itado omuesto a la misma temeratura uando la resión del reiiente es de 1 atm. 1 1 Datos: R 0'08 atm L mol. QUIMICA. 01. RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) b) (RT) '49 (0'08 333) 0'091 n 1 N O 4 NO iniial n 0 equilibrio n (1 ) n moles totales en el equilibrio: n (1 ) T NO T PN O n (1 ) P T n P P n (1 ) 4 P 4 1 '49 0'6 n (1 )

126 El metanol se reara industrialmente según el roeso siguiente: 0 CO(g) H (g) CH OH(g) H 0 3 Razona omo afeta al rendimiento de la reaión: a) Aumentar la temeratura. b) Retirar del reator el CH 3OH(g). ) Aumentar la resión. QUIMICA. 01. RESERVA. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El riniio de Le Chatelier die que: Si sobre un sistema en equilibrio se introdue una modifiaión, el sistema evoluionará en el sentido en que se oonga a tal ambio. Como el signo de la entalía de la reaión es negativo, se dedue que la reaión, de izquierda a dereha, es exotérmia. Por lo que: a) Si se eleva la temeratura, el sistema evoluionará en el sentido en que se absorba alor, es deir, en que sea endotérmia, or lo tanto, el equilibrio se deslaza haia la izquierda y disminuye el rendimiento de la reaión. b) Al retirar CH 3OH(g), el equilibrio se deslaza haia la dereha y aumenta el rendimiento de la reaión. ) Si aumentamos la resión el volumen tiene que disminuir, luego, el equilibrio se deslaza haia la dereha y aumenta el rendimiento de la reaión.

127 El ianuro de amonio se desomone según el equilibrio: NH 4CN(s) NH 3(g) HCN(g) Cuando se introdue una antidad de ianuro de amonio en un reiiente de L en el que reviamente se ha heho el vaío, se desomone en arte y uando se alanza el equilibrio a la temeratura de 11 ºC la resión es de 0 3 atm. Calule: a) Los valores de y ara diho equilibrio. b) La antidad máxima de ianuro de amonio que uede desomonerse a 11 ºC en un reiiente de L. 1 1 Datos: R 0'08 atm L mol. Masas atómias: H = 1; C = 1; N = 14. QUIMICA. 01. RESERVA. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Se trata de un equilibrio heterogéneo en el que los únios gases son los que aareen en los rodutos y omo aaree la misma antidad de ada uno, la resión arial de ada uno de ellos será la mitad de la total. 0'3 PNH P 3 HCN 0'15 P P 0'15 0'15 0'05 at P NH 3 HCN 0'05 (RT) 4'1510 (mol / L) (0'08 84) n 5 P b) Los moles que desaareen de NH4CN son los mismos que aareen de amoníao o de ianuro de hidrógeno: n 0'0884 0'15 n 0'013 moles NH 4CN 0'57 g de NH 4CN

128 Dado el sistema de equilibrio reresentado or la siguiente euaión: NH HS(s) NH (g) H S(g) 4 3 Indique, razonadamente, ómo varían las onentraiones de las eseies artiiantes en la reaión en ada uno de los siguientes asos, manteniendo la temeratura y el volumen del reator onstante: a) Se añade una antidad de NH 4HS(s). b) Se añade una antidad de NH 3(g). ) Se elimina una antidad de H S(g). QUIMICA. 01. RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El riniio de Le Chatelier die que: Si sobre un sistema en equilibrio se introdue una modifiaión, el sistema evoluionará en el sentido en que se oonga a tal ambio. a) No ourre nada. El equilibrio no se deslaza en ningún sentido ya que es un sólido. b) Al añadir NH 3(g), el equilibrio se deslaza haia la izquierda. ) Al eliminar H S(g), el equilibrio se deslaza haia la dereha.

129 En una reaión endotérmia: a) Dibuja el diagrama entálio de la reaión. b) Cuál es mayor, la energía de ativaión direta o la inversa? ) Cómo afetará al diagrama anterior la adiión de un atalizador? QUIMICA. 01. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) Una reaión es endotérmia uando se suministra alor a los reativos ara formar los rodutos. El diagrama entálio es: b) Como vemos en el diagrama, la energía de ativaión direta, E a, es mayor que la inversa, E' a. ) Los atalizadores, si son ositivos, sólo atúan disminuyendo la energía de ativaión, or lo que, al aumentar el número de moléulas on energía inétia igual a la de ativaión, se inrementa la veloidad de reaión. Por lo tanto, el omlejo ativado disminuye su energía otenial situándose más bajo en el diagrama, haiendo más equeña tanto la energía de ativaión direta omo la inversa.

130 En un reiiente que tiene una aaidad de 4L, se introduen 5 moles de COBr (g) y se alienta hasta una temeratura de 350. Si la onstante de disoiaión del COBr (g) ara dar CO(g) y Br (g) es 0'190. Determine: a) El grado de disoiaión y la onentraión de las eseies en equilibrio. b) A ontinuaión, a la misma temeratura, se añaden 4 moles de CO al sistema. Determine la nueva onentraión de todas las eseies una vez alanzado el equilibrio. QUIMICA. 01. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) COBr CO Br iniial equilibrio 5 (1 ) CO Br 4 0' '8 3'8 0 0'31 COBr 5 (1 ) '31 CO Br 0'401 M (1 ) 5 (1 0'31) COBr 0'85 M 4 4 b) COBr CO Br iniial 3'395 5' 605 1' 605 equilibrio 3'395 x 5' 605 x 1' 605 x 5'605 x 1'605 x CO Br 4 4 0'190 x 0'91 COBr 3'395 x 4 5'605 0'91 CO 1'17 M 4 1'605 0'91 Br 0'17 M 4 3'395 0'91 COBr 1'07 M 4

131 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 013 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 3, Oión B Junio, Ejeriio 6, Oión B Reserva 1, Ejeriio 5, Oión B Reserva, Ejeriio 3, Oión A Reserva 3, Ejeriio 3, Oión A Reserva 3, Ejeriio 6, Oión B Setiembre, Ejeriio 6, Oión A

132 Para la reaión: A(g) B(g) C(g) el valor de la onstante de veloidad a una ierta temeratura es 1,5 10 Lmol s a) Cuál es el orden de la reaión?. b) Cuál es la euaión de veloidad?. ) A esa misma temeratura, uál será la veloidad de la reaión uando la onentraión de A sea 0,4 M? QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) La euaión de veloidad ara esta reaión es: v k A(g) n. Para determinar el orden de la reaión, analizamos las unidades en la euaión de la veloidad: n n n mol L mol mol mol v k A(g) n n n Ls mol s L L L Luego, el orden de la reaión es. 3 b) La euaión de veloidad ara esta reaión es: v 1'510 A(g) ) A la misma temeratura la onstante de veloidad es la misma, luego: v 1'510 A(g) 1'510 0'4 8'7810 mol L s

133 A 350º la onstante de equilibrio de la reaión de desomosiión del bromuro de arbonilo vale 0,05: COBr (g) CO(g) Br (g). Si en un reiiente de 3L se introduen 3,75 moles de bromuro de arbonilo y se alienta hasta alanzar esa temeratura: a) Cuáles son las onentraiones de todas las eseies en el equilibrio?. b) Cuál es el grado de disoiaión del bromuro de arbonilo en esas ondiiones?. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a y b) COBr (g) CO(g) Br (g) iniialmente 0 0 equilibrio (1 ) Calulamos la onentraión: 3'75 1'5. 3 Br CO 1'5 C 0'05 0'33 COBr 1 1 Calulamos las onentraiones de todas las eseies en el equilibrio: Br CO 1'50'33 0'415 M COBr (1 ) 1'5 (1 0'33) 0'8375 M

134 Una mezla gaseosa de 1 L, onstituida iniialmente or 7,94 mol de gas dihidrógeno ( H ) y 5,30 mol de gas diyodo ( I ), se alienta a 445 ºC, formándose en el equilibrio 9,5 mol de yoduro de hidrógeno gaseoso. a) Calule el valor de la onstante de equilibrio, a diha temeratura. b) Si hubiésemos artido de 4 mol de gas dihidrógeno y mol de gas diyodo, uántos moles de yoduro de hidrógeno gaseoso habría en el equilibrio? QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) H I HI iniial 7'94 5'3 0 equilibrio 7'94 x 5'3 x x Como nos dien que: x 9'5 x 4'76. Por lo tanto: 9'5 HI 1 5'77 H 3'18 0'54 I 1 1 b) H I HI iniial 4 0 equilibrio 4 x x x x HI 1 5'77 48'77x 316'6x 4'16 0 x 1'87 H 4 x x I 1 1 Luego, los moles de yoduro de hidrógeno en el equilibrio serán: x 1'87 3'74 moles

135 Para la siguiente reaión en equilibrio: BaO (s) BaO(s) O (g) H 0 a) Esriba la exresión de las onstantes de equilibrio y. b) Justifique en qué sentido se deslazará el equilibrio si se eleva la temeratura. ) Justifique ómo evoluiona el equilibrio si se eleva la resión a temeratura onstante. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Para el equilibrio: BaO (s) BaO(s) O (g) H 0 O P O b) El aumento de temeratura favoree la reaión endotérmia, luego, el equilibrio se deslaza haia la dereha. ) Si aumenta la resión el volumen debe disminuir, luego, se deslaza haia la izquierda.

136 A 98º se establee el siguiente equilibrio químio: NO(g) O (g) NO (g) H 0. Razone la veraidad o falsedad de las siguientes afirmaiones: a) La relaión entre y es R T. b) Si se aumenta la temeratura aumenta. ) El equilibrio se uede deslazar en el sentido de los rodutos on la adiión de un atalizador adeuado. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Falsa, ya que la relaión entre y viene dada or la fórmula: nuestro aso n 1, luego, la relaión es: R T (RT) n y, en b) Falsa, ya que al aumentar la temeratura el equilibrio se deslaza haia la izquierda y disminuye ) Falsa. El atalizador sólo influye en la veloidad de reaión ero no deslaza el equilibrio en ningún sentido.

137 Se introdue una antidad de NaHCO sólido en un reiiente de L a 100ºC y se establee el 3 siguiente equilibrio: NaHCO 3(s) Na CO 3(s) H O(g) CO (g). Si el valor de a esa temeratura es 0,31, alule: a) La resión de CO y los gramos de arbonato de sodio en el equilibrio. b) Las onentraiones de las eseies gaseosas en el equilibrio, al añadir al equilibrio anterior 0,01 mol de gas CO. Datos: R = 0,08 atm L moi-1-1. Masas atómias C =1; H = 1; O = 16; Na = 3. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) P H O CO CO CO P P P 0'31 P 0'31 0'481 atm n CO P V 0'481 0'031 moles R T 0' mol Na CO 106 g Na CO 0'031 moles CO 3'86 g Na CO mol CO 1mol Na CO 3 b) Esribimos el equilibrio: NaHCO (s) Na CO (s) H O(g) CO (g) 3 3 iniialmente 0'031 0'041 equilibrio 0'031x 0'041x Calulamos (RT) 0'31 (0'08 373) '47 10 n 4 4 0'031 x 0'041 x '47 10 H O CO x 0'0045 Luego, las onentraiones de las eseies gaseosas en el equilibrio son: 0'031 0'0045 H O 0'0135 0'041 0'0045 CO 0'0185

138 A 473º y atm de resión total, el PCl se disoia en un 50% en 5 PCl y Cl 3. Calule: a) Las resiones ariales de ada gas en el equilibrio. b) Las onstantes y. 1 1 Dato: R 0,08 atm L mol QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) PCl PCl Cl 5 3 iniial n 0 0 equilibrio n (1 ) n n El número total de moles es: n T n(1 ) n n n(1 ). n 0'5 PPCl P 3 Cl P T 0'66 at n (1 ) 1'5 n (1 ) 0'5 PPCl P 5 T 0'66 at n (1 ) 1'5 b) n n P P P 0'66 at n(1 ) 1 1 0'5 P T n(1 ) T T n(1 ) n(1 ) T 0'5 n 1 (RT) 0'66 (0'08 473) 0'017

139 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 014 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 3, Oión A Reserva 1, Ejeriio 3, Oión A Reserva 1, Ejeriio 6, Oión B Reserva, Ejeriio 5, Oión B Reserva 3, Ejeriio 6, Oión A Setiembre, Ejeriio 3, Oión B Setiembre, Ejeriio 6, Oión B

140 En el equilibrio: 0 C(s) H (g) CH 4(g) H 75 kj. Prediga, razonadamente, ómo se modifiará el equilibrio uando se realien los siguientes ambios: a) Una disminuión de la temeratura. b) La adiión dec(s). ) Una disminuión de la resión de H, manteniendo la temeratura onstante. QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El Priniio de Le Châtelier, establee que si un sistema en equilibrio es erturbado mediante una aión exterior, este sistema evoluiona ara ontrarrestar diha erturbaión, llegando a un nuevo estado de equilibrio. Basándonos en él: a) La disminuión de la temeratura favoree la reaión exotérmia, luego, el equilibrio se deslaza haia la dereha. b) La adiión de C(s) no tiene efeto sobre el equilibrio, ya que la onentraión de los sólidos ermanee onstante. ) Si disminuye la resión el volumen debe aumentar, luego el equilibrio se deslaza haia la izquierda.

141 Dada la reaión: 0 4 NH 3(g) 3O (g) N (g) 6 H O(l) H 80'4 kj. Razone: a) Cómo tendría que modifiarse la temeratura ara aumentar la roorión de nitrógeno moleular en la mezla. b) Cómo influiría en el equilibrio la inyeión de oxígeno moleular en el reator en el que se enuentra la mezla. ) Cómo tendría que modifiarse la resión ara aumentar la antidad de NH 3 en la mezla. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El Priniio de Le Chatelier die que si en un sistema en equilibrio se modifia alguno de los fatores externos (temeratura, resión o onentraión), el sistema evoluiona de forma que se deslaza en el sentido que tienda a ontrarrestar diha variaión. Atendiendo a él, se ueden razonar las tres uestiones anteriores: a) Una disminuión de la temeratura favoree el sentido exotérmio de la reaión, ya que el sistema tenderá a generar alor ara ontrarrestar la bajada de temeratura. Por lo tanto, si disminuye la temeratura el equilibrio se deslaza haia la dereha y aumenta la roorión de nitrógeno. b) Si añadimos oxígeno estamos aumentando la resión on lo ual el volumen debe disminuir y el equilibrio se deslaza haia la dereha. ) Si queremos aumentar la antidad de amoniao, la resión debe de disminuir ara que aumente el volumen.

142 En una ámara de vaío y a 448ºC se haen reaionar 0,5 moles de I (g) y 0,5 moles de H (g). Si la aaidad de la ámara es de 10 litros y el valor de a diha temeratura es de 50, determine ara la reaión: H (g) I (g) HI(g). a) El valor de. b) Presión total y resiones ariales de ada gas en el interior de la ámara, una vez alanzado el equilibrio. 1 1 Dato: R 0'08 atm Lmol. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Como n b) El valor de la resión se uede alular on el número total de moles (que será el mismo que iniialmente or ser n 0), on la euaión de los gases ideales: P 10 10'08 71 P 5'91 atm T T H I HI iniial 0'5 0'5 0 equilibrio 0'5 x 0'5 x x x HI 10 4x 50 x 0'39 H 0'5 x 0'5 x (0'5 x) I moles de H = moles de I 0'5 0'39 0'11 moles de HI 0'39 0'78 P P P 10 0'110'0871 P P 0'65 atm I H I I H P 10 0'78 0'08 71 P 4'61 atm HI HI

143 El fosgeno es un gas venenoso que se desomone según la reaión: COCl (g) CO(g) Cl (g) A la temeratura de 900ºC el valor de la onstante ara el roeso anterior de Si en un reiiente de L se introduen, a la temeratura indiada, 0 4 mol de COCl, alule: a) Las onentraiones de todas las eseies en equilibrio. b) El grado de disoiaión del fosgeno en esas ondiiones. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) COCl (g) CO(g) Cl (g) iniialmente 0'4 0 0 equilibrio 0'4 x x x x x CO Cl C 0'083 x 0'188 COCl 0'4 x x 0'188 CO Cl 0'094 0'4 x 0'188 COCl 0'106 b) COCl (g) CO(g) Cl (g) iniialmente 0 0 equilibrio (1 ) CO Cl 0' C 0'083 0'47 47% COCl (1 ) (1 ) Otra forma: 0'4 moles 0'188 x 0'47 47% 1 x

144 Cuando el óxido de merurio (sólido) se alienta en un reiiente errado en el que se ha heho el vaío, se disoia reversiblemente en vaor de Hg y O hasta alanzar una resión total que en el equilibrio a 380ºC vale 141 mmhg, según HgO(s) Hg(g) O (g) Calule: a) Las resiones ariales de ada omonente en el equilibrio. b) El valor de. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) Sabemos que: PT PHg PO Como en el equilibrio hay doble número de moles de merurio que de oxígeno, la resión del merurio será el doble PHg PO, luego sustituyendo, tenemos que: 141 0'186 PT 0'186 PHg PO P O P O 3P O P O 0' PHg PO 0'06 0'14 b) Como el óxido de merurio se enuentra en estado sólido, entones: P P (0'14) 0'06 9' Hg O

145 La euaión de veloidad de ierta reaión es v k A B. Razone si las siguientes roosiiones son verdaderas o falsas: 1 a) La unidad de la onstante de veloidad es mol L s b) Si se dulian las onentraiones de A y B, en igualdad de ondiiones, la veloidad de la reaión será oho vees mayor. ) Si se disminuye el volumen a la mitad, la veloidad de reaión será oho vees mayor. QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) Falsa. Ya que: 1 1 v moll s k mol L s 3 3 mol L A B 1 b) Verdadera. Calulamos las veloidades antes y desués de duliar v1 k A B v k A B k 4 A B 8 v k A B v1 k A B k A B ) Verdadera. Si disminuimos el volumen a la mitad, entones las onentraiones de A y B se haen el doble, on lo ual ourre lo mismo que en el aartado anterior.

146 El ianuro de amonio, a 11º C, se desomone según la reaión: NH CN(s) NH (g) HCN(g) 4 3 En un reiiente de litros de aaidad, en el que reviamente se ha heho el vaío, se introdue una ierta antidad de ianuro de amonio y se alienta a 11º C. Cuando se alanza el equilibrio, la resión total es de 0,3 atm. Calule: a) C y. b) La masa de ianuro de amonio que se desomondrá en las ondiiones anteriores. 1 1 Dato: R 0,08 atm Lmol. Masas atómias: N 14 ; C 1 ; H 1 QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Se trata de un equilibrio heterogéneo en el que los únios gases son los que aareen en los rodutos y omo aaree la misma antidad de ada uno, la resión arial de ada uno de ellos será la mitad de la total. 0'3 PNH P 3 HCN 0'15 P P 0'15 0'15 0'05 at P NH 3 HCN 0'05 (RT) 4'1510 (mol / L) (0'08 84) n 5 P b) Los moles que desaareen de NH4CN son los mismos que aareen de amoníao o de ianuro de hidrógeno: n 0'0884 0'15 n 0'013 moles NH 4CN 0'57 g de NH 4CN

147 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 015 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO Junio, Ejeriio 4, Oión A Junio, Ejeriio 5, Oión B Reserva 1, Ejeriio 6, Oión A Reserva, Ejeriio 3, Oión B Reserva, Ejeriio 6, Oión B Reserva 3, Ejeriio 3, Oión A Reserva 3, Ejeriio 6, Oión B Reserva 4, Ejeriio 3, Oión A

148 Cuando a una reaión se le añade un atalizador, justifique si las siguientes afirmaiones son verdaderas o falsas: a) La entalía de la reaión disminuye. b) La energía de ativaión no varía ) La veloidad de reaión aumenta. QUIMICA JUNIO. EJERCICIO 4. OPCIÓN A a) Falsa. Un atalizador disminuye de forma roorional la energía de ativaión de la reaión direta y de la inversa, or lo que, la entalía no se modifia. b) Falsa. El atalizador disminuye la energía de ativaión ) Verdadera. Al disminuir la energía de ativaión aumenta la veloidad de reaión.

149 Para la reaión en equilibrio a 5ºC: ICl(s) I (s) Cl (g), 0'4. En un reiiente de litros en el que se ha heho el vaío se introduen moles de ICl(s). a) Cuál será la onentraión de Cl (g) uando se alane el equilibrio?. b) Cuántos gramos de ICl(s) quedarán en el equilibrio?. 1 1 Dato: R 0,08 atm Lmol. Masas atómias: I 17 ; Cl 35'5 QUÍMICA JUNIO. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) Calulamos la onstante n 0'4 3 P(RT) 9'810 mol / L 1 (0'08 98) El equilibrio es: ICl I Cl iniial 0 0 equilibrio x x x 3 Luego: 9'810 mol/ L Cl b) x 3 Cl 9'8 10 x 0'0196 mol Calulamos los gramos de ICl en el equilibrio: 16'5 g x 0'0196 1'96 moles 318'5 g ICl 1 mol

150 Dado el siguiente equilibrio:. Se introduen 18 g de y 64 g de en un reiiente errado de L en el que reviamente se ha heho el vaío. Se alienta la mezla y uando se ha alanzado el equilibrio, a 830ºC, ha reaionado el 80% del iniial. Calule: a) La omosiión (en moles) de la mezla en equilibrio y el valor de. b) La resión arial de ada omonente en la mezla de equilibrio y, a artir de estas resiones ariales, alule el valor de. Datos: Masas atómias:.. QUÍMICA RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) 1 SO (g) O (g) SO 3(g) iniial 0 1 equilibrio x x x Si reaiona el 80% del SO, es deir, 1 6 moles, en el equilibrio quedan 0 4 moles, luego Luego: Moles de SO x 0'4 1 Moles de O x 1' Moles de SO 3 x 1'6 x 0'4 x 1'6 1'6 SO 3 5' SO 0'4 1' O b) Calulamos las resiones ariales nso R T 0'40' PSO 18'09 V no R T 1'0' PO 54'7 V nso R T 3 1'60' PSO 7'36 3 V 7'36 0' '09 (54'7)

151 Para la reaión:, se ha omrobado exerimentalmente que es de rimer orden reseto al reativo A y de segundo orden reseto al reativo B. a) Esriba la euaión de veloidad. b) Cuál es el orden total de la reaión? ) Influye la temeratura en la veloidad de reaión? Justifique la resuesta. QUÍMICA RESERVA. EJERCICIO 3. OPCIÓN B a) v k A B. b) 1 + = 3. ) Pueden influir varios fatores: - La temeratura. Exerimentalmente, Arrhenius dedujo la relaión existente entre la onstante de la euaión de veloidad y la temeratura: k A e RT. Al aumentar la temeratura, aumenta el valor de k y, or tanto, la veloidad de reaión. - La onentraión de los reativos. - la naturaleza y el estado físio de los reativos. - La resión. - La resenia de un atalizador. E a