PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2010 QUÍMICA TEMA 5: EQUILIBRIO QUÍMICO

Transcripción

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

2 En un reipiente de 1 litro de apaidad, en el que previamente 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 espeies en el equilibrio. b) El valor de la onstante C a esa temperatura. 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 espeies 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

3 En un reipiente de 1 L de apaidad, en el que previamente se ha heho el vaío, se introduen 0 37 moles de metanol. Se ierra el reipiente, y a 0 ºC y se establee el siguiente equilibrio: CH OH(g) H (g) CO(g) 3 Sabiendo que la presión total en el equilibrio es 9 4 atmósferas, alule: a) El valor de las onstantes p y, a esa temperatura. 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. Apliamos 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 p n 5 3 b) El grado de disoiaión, si se expresa en porentaje, es el tanto por iento disoiado, luego: 0'01 moles disoiados 100 '7 % 0'37 moles iniiales

4 1 Se sabe que, en iertas ondiiones, la reaión N O N O es de primer orden respeto al oxígeno y de segundo orden respeto 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 pariales: 1 3 ) Sin más que despejar de la euaión: 1 1 v mol L s k mol L s (mol L ) 1 3 N O 1

5 En un reipiente de 1 L, a 0 ºC, se introduen 51 g de NH 4HS. Transurrido un tiempo las onentraiones son 0 13 M para ada gas. Sabiendo que a esa temperatura el valor de es 0 para 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 espeie 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 desplazará 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 apareido de ada uno de ellos, que serán los mismos que han despareido de hidrógenosulfuro de amonio: 0'447 moles de NH 3 apareidos 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, por tanto: 51'79 8'1 g NH 4HS

6 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 duplia si se duplia la presión. b) La reaión se desplaza haia la izquierda si se aumenta la temperatura. ) Si se aumenta la onentraión de NO la onstante de equilibrio aumenta. QUÍMICA RESERVA 3. EJERCICIO 3. OPCIÓN A El Prinipio de Le Châtelier, establee que si un sistema en equilibrio es perturbado mediante una aión exterior, este sistema evoluiona para ontrarrestar diha perturbaión, llegando a un nuevo estado de equilibrio. Basándonos en él: a) Falso. La onstante de equilibrio sólo depende de la temperatura. La variaión de presión no influye en nada ya que número de moles gaseosos es el mismo en los reativos y en los produtos, luego: n 0. b) Verdadero. Un aumento de temperatura desplazará la reaión en el sentido en que se onsuma alor, o sea, en sentido endotérmio. Se desplazará haia la izquierda produiéndose más nitrógeno y oxígeno. ) Falso. La onstante de equilibrio sólo depende de la temperatura. Si se aumenta la onentraión de monóxido, el equilibrio reaionará onsumiendo diho aumento y por tanto se desplazará haia la izquierda produiéndose más nitrógeno y oxígeno.

7 En un reipiente errado se establee el siguiente equilibrio: HgO(s) Hg(l) O (g) H 0 a) Esriba las expresiones de las onstantes y p. b) Cómo afeta al equilibrio un aumento de la presión parial de oxígeno? ) Qué le ourrirá al equilibrio uando se aumente la temperatura? QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 3. OPCIÓN A a) Como el óxido de merurio y el merurio son, respetivamente, sustanias puras en estado sólido y líquido, sólo el oxígeno apareerá en las expresiones de ambas onstantes. O ; P p O b) Según el Prinipio de Le Chatelier, que sostiene que si en un sistema en equilibrio se modifia alguno de los fatores que influyen en el mismo (temperatura, presión o onentraión), el sistema evoluiona de forma que se desplaza en el sentido que tienda a ontrarrestar diha variaión. Al aumentar la presión, el sistema evoluiona tratando de disminuir la misma, esto se onsigue desplazando el equilibrio haia donde menos moles de sustania gaseosa existan, o sea, a la izquierda, para que, de esta forma, se den menos hoques moleulares on las paredes del reator y disminuya la presión. ) El aumento de la temperatura favoree el sentido endotérmio de la reaión por lo que se desplazará haia la dereha para onsumir la energía omuniada.

8 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 p a esa temperatura. b) Cuál es la onentraión de NO uando se restablee el equilibrio después de introduir dos moles adiionales de 4 NO, a la misma temperatura? QUÍMICA SEPTIEMBRE. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) 0'5 NO 0 3 5'8410 mol / L NO ' n 3 1 p (RT) 5'8410 (0'08 98) 0'14 atm b) Si se añaden moles de N O, 4 el equilibrio se desplaza a la dereha, onsumiendo parte 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 expresión 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