PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2005 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
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- Esther Quiroga Ayala
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1 PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 5 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS Junio, Ejercicio 6, Opción A Reserva 1, Ejercicio 4, Opción A Reserva 1, Ejercicio 6, Opción B Reserva, Ejercicio 5, Opción A Reserva 3, Ejercicio 5, Opción A Reserva 4, Ejercicio 3, Opción A Septiembre, Ejercicio 5, Opción B
2 a) Calcule la entalpía de ormación estándar del nataleno ( C1H 8 ). b) Qué energía se desprende al quemar 1 g de nataleno en condiciones estándar? Datos: Δ H CO (g) = 393'5kJ / mol ; Δ H H O(l) = 85'8kJ / mol ; Δ Hc C 1H8 = 498'6kJ / mol Masas atómicas: H = 1;C= 1 QUÍMICA. 5. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN A a) Escribimos la reacción de combustión del nataleno. C1H8 + 1O 1CO + 4H O Para cualquier reacción: Δ H ( ) ( R= ΔH ΔH ), luego: productos reactivos 498'6 = 1 ( 393'5) + 4 ( 85'8) ΔH Δ H = 149'6 kj / mol b) 18 g de Nataleno 498'6 x = 385'46 kj 1 g x Luego se desprenden kj
3 Razone si una reacción puede ser espontánea, cuando se cumplen las siguientes condiciones: a) Δ H> y Δ S<. b) Δ H< y Δ S<. c) Δ H> y Δ S>. QUIMICA. 5. RESERVA 1. EJERCICIO 4. OPCIÓN A Una reacción es espontánea cuando Δ G<. Teniendo en cuenta la órmula de la variación de energía libre: Δ G =ΔH TΔ S podemos hacer la discusión. a) Si Δ H> y Δ S<, entonces Δ G >, luego, la reacción no será espontánea a cualquier temperatura. b) Si Δ H< y Δ S<, entonces Δ G< si la temperatura es baja y la reacción será espontánea. c) Si Δ H> y Δ S>, entonces Δ G< si la temperatura es alta y la reacción será espontánea.
4 El dióxido de manganeso se reduce con aluminio según la reacción: 3MnO (s) + 4 Al(s) Al O 3(s) + 3Mn(s) Δ H = 177'4 kj Calcule: a) La entalpía de ormación estándar del Al O 3(s). b) La energía que se desprende cuando se ponen a reaccionar, en las mismas condiciones, 5 g de MnO (s) con 5 g de Al(s). Datos: Δ H MnO (s) = 5 kj/mol. Masas atómicas: Al = 7; Mn = 55; O = 16. QUIMICA. 5. RESERVA 1. EJERCICIO 6. OPCIÓN B a) Para cualquier reacción: Δ H ( ) ( R= ΔH ΔH ), luego: productos reactivos 177'4 = ΔH (Al O 3) 3 ( 5) Δ H = 1666' kj / mol b) El reactivo limitante es el MnO (s), luego: 3 87 g de MnO 177'4 kj 5 g x x = 339'54 kj
5 Cuando se quema 1 g de etanol líquido 6 (C H O) y 1 g de ácido acético líquido 4 (C H O ), en condiciones estándar, se desprenden 9 7 y 14 6 kj, respectivamente. En ambas reacciones se orma agua líquida y dióxido de carbono gaseoso. Calcule: a) Las entalpías estándar de combustión del etanol y del ácido acético. b) La variación de entalpía en la oxidación de 1 mol de etanol (l) en ácido acético (l), en condiciones estándar. Masas atómicas: C = 1; O =16; H = 1. QUIMICA. 5. RESERVA EJERCICIO 5 OPCIÓN A a) 1gdeCH6O 9'7kJ x = 1366' kj / mol =Δ H c(ch 6O) 46 g x 1gdeCH4O 14'6kJ x = 876 kj / mol =Δ H c(ch 4O ) 6 g x b) C H 6O + 3O CO + 3H O Δ H c = 1366' kj CO + H O C H O + O Δ H = 876 kj 4 c C H 6O + O C H 4O + H O Δ H = 1366'+ 876 = 49' kj
6 En la combustión de 5 g de metano, CH 4, llevada a cabo a presión constante y a 5 ºC, se desprenden 75 kj. En estas condiciones, determine: a) La entalpía de ormación y de combustión del metano. 3 b) El volumen de metano necesario para producir 1 m de CO, medidos a 5ºC y 1 atm. Datos: Δ H CO (g) = 393 kj / mol, Δ H H O(l) = 85'8 kj / mol. Masas atómicas: C = 1; H = 1. QUIMICA. 5. RESERVA 3 EJERCICIO 5 OPCIÓN A a) 5 g de CH 4 75 kj x = 88 kj / mol =Δ H 16 g x c Escribimos la reacción de combustión del metano. CH 4 + O CO + H O Δ H c Para cualquier reacción: Δ H ( ) ( R= ΔH ΔH ), luego: productos reactivos 88 = 393+ ( 85'8) ΔH (CH 4) Δ H = 84'6 kj / mol b) Como por cada mol de metano se produce 1 mol de dióxido de carbono, necesitaremos 1 m 3 de metano.
7 a) Distinga entre H y Hº para una determinada reacción. b) Distinga entre proceso endotérmico y exotérmico. c) Puede una reacción exotérmica no ser espontánea? Razone la respuesta. QUIMICA. 5. RESERVA 4 EJERCICIO 3 OPCIÓN A a) ΔH es la variación de entalpía de la reacción que coincide con el calor intercambiado a presión constante. No nos dice nada de las condiciones de la reacción. Δ H hace reerencia a las condiciones en que se produce la reacción: 1 atm y 5ºC. b) Cuando la reacción absorbe calor el proceso es endotérmico. Si desprende calor el proceso es exotérmico. c) Una reacción es espontánea cuando Δ G<. Una reacción exotérmica puede no ser espontánea si Δ S< y la temperatura es alta.
8 Las entalpías de ormación estándar del agua líquida, ácido clorhídrico en disolución acuosa y óxido de plata sólido son, respectivamente: -85 8, y -3 4 kj/mol. A partir de estos datos y de la siguiente ecuación: Ag O(s) + HCl(aq) AgCl(s) + H O(l) Δ H = 176'6 kj Calcule: a) La entalpía de ormación estándar del AgCl(s). b) Los moles de agua que se orman cuando se consumen 4 litros de ácido clorhídrico 5 molar. QUÍMICA. 5. SEPTIEMBRE. EJERCICIO 5. OPCIÓN B a) Para cualquier reacción: Δ H ( ) ( R= ΔH ΔH ), luego: productos reactivos 176'6 = Δ H (AgCl) + ( 85'8) ( 165'6) ( 3' 4) Δ H = 16' kj / mol b) moles de HCl 1 mol de H O 4'5moles x = x 1mol
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