Ejercicios De Termodinamica

EJERCICIOS DE TERMOQUÍMICA.

1º.- A temperatura ambiente, el calor de formación del dióxido de carbono es de -94.030 cal/mol, y el calor de combustión del monóxido de carbono es de -67.410 cal/mol. Calcular el calor de formación del monóxido de carbono.
SOL: -26.620 cal/mol

2º.- Calcular el calor de reacción correspondiente al proceso:
2 H2S(g) + SO2(g) → 2 H2O(l) +3 S(s)
sabiendo quelos calores de formación del SO2, del H2S y del agua son -70.920, -133.940 y -94.052 cal/mol, respectivamente.
SOL: ∆HR = -63.740 cal

3º.- Calcular la entalpía de reacción de los siguientes procesos:
a.- 4 NH3(g) + 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O (g)
b.- CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)
sabiendo que las entalpías de formación, en KJ/mol son: H2O(g) = -241,8; CO2(g) = -393,5; CH4(g) =-74,9; NO(g) = 90,4; NH3(g) = -46,2.
SOL: a.- -904,4 KJ; b.- -802,2 KJ.

4º.- Calcular la entalpía de formación del amoníaco gaseoso a partir de las siguientes reacciones:
a.- NH3(g) + ¾ O2(g) → 3/2 H2O(g) + ½ N2(g) ∆H = -75,7 Kcal.
b.- 3/2 H2O(g) + ¾ O2(g) → 3/2 H2O(g) ∆H = -86,7 Kcal.
SOL: ∆Hf = -11 Kcal/mol

5º.- A partir de los siguientes datos, calcular el calor de formación delbenceno:
- Calor de formación del agua (líquida): -68.320 cal/mol
- Calor de formación del dióxido de carbono (gas): -94.030 cal/mol
- Calor de combustión del benceno (con agua líquida): -783.363 cal/mol
SOL: ∆Hf = 14.223 cal/mol

6º.- A 25ºC y 1 At, la reacción entre el mercurio y el oxígeno para formar óxido de mercurio (II) tiene un ∆G0 = -58,6 KJ/mol y un ∆H0 = -90,8 KJ/mol.a.-Escribir la reacción del óxido en sus elementos y dar los valores de ∆G0 y ∆H0 por mol de oxígeno formado. ¿Es espontánea la reacción?.
b.- Calcular la energía necesaria para descomponer 72,2 g de óxido.
c.- Calcular el volumen de oxígeno, medido en las condiciones anteriores, que se produce cuando al óxido se le suministran 272,4 KJ.
SOL: a.- ∆G = 117,2 KJ y no espontánea; ∆H = 181,6 KJ;b.- 30,27 KJ; c.- 36,65 L.

7º.- La entalpía y la energía libre de formación del dióxido de carbono a 298K son -393,5 KJ/mol y -394,4 KJ/mol. Escribir la reacción de formación y razonar sobre la veracidad de las siguientes afirmaciones:
a.- Esta reacción requiere calor para que se forme el compuesto, ya que si no se descompone espontáneamente en sus elementos.
b.- En la formación de44 g de CO2 se desprenderán 394,4 KJ.
c.- La reacción será muy lenta, porque ambos datos numéricos son muy parecidos.
SOL: a.- Falso; b.- Falso; c.- Falso.

8º.- Calcular el calor de reacción a 25ºC y 1 At del proceso:
Etanal(g) + oxígeno → dióxido de carbono (g) + agua(l)
Sabiendo que ∆H0f para el etanal, agua y dióxido de carbono son -39,78, -68,32 y -94,05 Kcal/mol respectivamente.Indicar, razonadamente, si la reacción es exo o endotérmica.
SOL; -284,98 Kcal; exotérmica.

9º.- Calcular el calor de disociación estándar del bromuro de hidrógeno gaseoso sabiendo que el calor de formación estándar del bromuro de hidrógeno gaseosoes de -8,66 Kcal/mol y que los calores de disociación estándar del hidrógeno y del bromo gaseoso son 104,21 y 46,24 Kcal respectivamente.
SOL:(∆H0D)HBr = 83,89 Kcal/mol

10º.- Calcular el calor de combustión estándar del etanoico (líquido) sabiendo que los calores de formación estándar para dióxido de carbono (gas), agua(líquida) y etanoico (líquido) son, respectivamente, -94,05, -68,32 y -116,4 Kcal/mol. Indicar si la reacción es endo o exotérmica.
SOL: -208,34 Kcal/mol; exotérmica.

11º.- Tanto la hidracina (N2H4) como el amoníaco sequeman con oxígeno produciéndose agua (líquida) y nitrógeno (gas).
a.- Calcular el valor energético, en KJ/g, de ambos compuestos.
b.- Calcular la variación de entalpía de la reacción:
3 N2H4(l) → 4 NH3(g) + N2(g)
sabiendo que las entalpías de formación estándar para hidracina, amoníaco y agua son, respectivamente, de 50,4, -46,3 y -285,5 KJ/mol
SOL: a.- N2H4 = -19,42 KJ/g; NH3 = -22,5...