quimica

Pregunta 6 (versión 1) y Pregunta 5 (versión 3)
Una bombona de butano contiene 12,5 kg de carga neta. Al quemar esta cantidad de
combustible en un reactor a volumen constante y temperatura 25ºC y se producen
147700 kcal. Calcular la entalpia de formación estándar del butano teniendo en cuenta
los siguientes datos:
Datos: Reacción de combustión del butano:

C4 H10 ( g ) +

13
O2 ( g ) →4CO2 ( g ) + 5 H 2O(l )
2

Entalpía estándar de formación del H2O (L): -285,4 kJ/mol
Entalpía estándar de formación del CO2 (G): -365,5 kJ/mol
R= 8,3143 J K-1mol-1= 1,987cal K-1mol-1; 1J 0,24 cal; M(C)= 12;
M(H)= 1; M(O)= 16
13
O2 ( g ) → 4CO2 ( g ) + 5 H 2O(l )
2
12.5103
n(= = 215.52
C4 H10 )
58
−147700
0
∆E comb =
=
−685.32 kcal·mol −1
215.52
0
0
∆H comb = ∆E comb + ∆nRT =−685.32 + 1,987·10−3·298·(−3.5) = −687.39 kcal·mol −1

C4 H10 ( g ) +

0
∆H comb =
−687.39 / 0.24 =
−2864.15 kJ ·mol −1
0
∆H comb=  4∆H 0 (CO2 ) + 5∆H 0 ( H 2O)  − ∆H 0 (C4 H10 )
f
f
f


0
0
0
0
∆H f (C4 H10 ) =  4∆H f (CO2 ) + 5∆H f ( H 2O)  − ∆H comb = −24.85 kJ ·mol −1



Pregunta 7 (versión 1) y Pregunta 6 ( versión 3)
Si las 147700 kcal obtenidas en lacombustión del butano se emplean vaporizar 208 kg
de agua contenida en un depósito que se encuentra a 12ºC con objeto de generar una
corriente de vapor ¿cuál será la temperatura final alcanzada por la corriente de vapor
generada?
Datos: M(C)=12; M(H)=1; M(O)=16
Entalpía de vaporización del H2O: 40,65 kJ/mol
Capacidad calorífica molar del H2O (L) =75.3 J/mol K
Capacidad calorífica molar del H2O (G)= 50 J/mol K
208·103
( H 2O )
n= = 11551.4
18
147700
147700kcal = 615416.67
=
0.24
= n·C p ( H 2O) L (100 − 12) + ∆H vap ( H 2O) + n·C p ( H 2O) g (TF − 100)
Q
615416.67
= 11551.4·75.3·10−3 (100 − 12) + 11551.4·40.65 + 11551.4·5010−3·(TF − 100)
TF = 220,53º C

Pregunta 8 (versión 1) y Pregunta 3 (versión 3)
En un reactor de volumen fijo se produce la conversión de cierta cantidadde un gas A a
273ºC, según la reacción:
2 A (g)

↔

B (g)

+

C (g)

determinándose que, al alcanzarse el equilibrio, la presión total del reactor es 1 atm y
que se ha convertido el 9% de la cantidad inicial del gas A. Calcular el valor de la
constante Kp a la temperatura a la que se ha trabajado.
Datos : ΔHr = -13,9•kcal/mol; R = 1,987 cal/K•mol
a)
P inicial
P equil.

2A
⇄B
Pi
-Pi – 0,09Pi 0,09Pi / 2

+

C

0,09Pi / 2

P tot = 1 = (Pi – 0,09Pi ) + 2 (0,09Pi / 2 ) 
 Pi = 1 atm
Kp = P (N2O4) / P (NO2)2 = 0,0452/ (1- 0,09)2 = 24,45∙10-4

Pregunta 9 (versión 1) y Pregunta 4 (versión 3)
Problema ANULADO

Pregunta 10 (versión 1) y Pregunta 1 (versión 3)
Se dispone de 1 L de una disolución 0,254 M de un ácido débil HA. Se sabe que en
estascondiciones dicho ácido se encuentra disociado un 6,1%.
Si se añaden 5,04 g más de HA al litro de la disolución 0,254 M de HA, determinar el
grado de disociación del ácido en la disolución resultante.
Datos: PM (HA)=40 (considerar que la adición de HA no produce cambios de
volumen)
HA
c(1 − α )

⇔ H + + A−
cα
cα

m 5, 04 g → =
=
n
=
Ka

=
Ka

cα ·cα
0, 254(0, 061) 2
=
= 0, 00101
c(1− α )
1 − 0, 061

5, 04
= 0,126 → nueva concentración 0, 254 + 0,126 0,380
=
=
40

cα ·cα
0,38(α ) 2
=
→ α = 0, 05
c(1 − α )
1−α

Pregunta 11 (versión 1) y Pregunta 2 (versión 3)
Determinar el pH de la disolución que resulta de mezclar 1 L de disolución 0,254 M de
HA (es el mismo ácido de la pregunta anterior) con 0,5 L de una disolución 0,1 M de
una base B(OH)2.
Despreciar ladisociación de la sal
2 HA

+

ni 0, 254
nf

0,154

= 0, 001
Ka =

B(OH ) 2 → A2 B + H 2O
0,5·0,1 = 0, 05

nueva concentración HA
=

0,154
= 0,1026
1,5

0,1026(α ) 2
→ α= 0, 094 → c α= 0, 00964 → pH= 2, 02
1−α

Pregunta 6 (versión 2) y Pregunta 10 (versión 4)
Una bombona de propano contiene 12,5 kg de carga neta. Al quemar esta cantidad de
combustible en un reactor...