quimica

PROBLEMAS RESUELTOS
SELECTIVIDAD ANDALUCÍA
2012

QUÍMICA
TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
• Junio, Ejercicio 4, Opción A
• Junio, Ejercicio 6, Opción B
• Reserva 1, Ejercicio 3, Opción B
• Reserva 2, Ejercicio 5, Opción B
• Reserva 3, Ejercicio 5, Opción A
• Reserva 4, Ejercicio 5, Opción A
• Septiembre, Ejercicio 3, Opción B
• Septiembre, Ejercicio 6, Opción Ahttp://emestrada.wordpress.com

Dadas las siguientes ecuaciones termoquímicas:
1) 2 H 2O 2 (l) → 2 H 2O (l) + O 2 (g) ΔH = − 196 kJ

2) N 2 (g) + 3 H 2 (g) → 2 NH 3 (g) ΔH = − 92'4 kJ
Justifique:
a) El signo que probablemente tendrá la variación de entropía en cada caso.
b) El proceso que será siempre espontáneo.
c) El proceso que dependerá de la temperatura para ser espontáneo.
QUÍMICA. 2012.JUNIO. EJERCICIO 4. OPCIÓN A

R E S O L U C I Ó N
a) La variación de entropía ΔS es positiva para los procesos en que aumenta el desorden molecular.
En la reacción (1) aumenta el número de moléculas y además se generan gases, por lo tanto,
ΔS > 0 . En la reacción (2) disminuye el número de moléculas y de moles de gas, por lo tanto,
ΔS < 0 .
b) Los procesos espontáneos son aquellos en que ΔG= ΔH − TΔS < 0 .
En la reacción (1), ΔH < 0 y ΔS > 0 , por lo tanto, ΔG < 0 , luego, el proceso será siempre
espontáneo.
c) En la reacción (2), ΔH < 0 y ΔS < 0 , entonces: si la temperatura es alta ΔG > 0 y no es
espontánea, en cambio, si la temperatura es baja, ΔG < 0 , y la reacción es espontánea.

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Dada la ecuación termoquímica a 25ºC:
N 2 (g) + 3 H 2(g)

2 NH 3 (g) ΔH 0 = − 92'3 kJ

Calcule:
a) El calor de la reacción a volumen constante.
b) La energía libre de Gibbs a la temperatura de 25ºC.
⎡
⎤
Datos: S 0 ⎡ NH 3 ⎤ = 192'3 J / mol ⋅ K ; S 0 ⎢ N 2 ⎥ = 191J / mol ⋅ K ;
⎢
g⎥
g⎦
⎣
⎦
⎣
S 0 ⎡ H 2 ⎤ = 130'8 J / mol ⋅ K ; R = 8'31J ⋅ mol − 1 ⋅ K − 1 .
⎢
g⎥
⎣
⎦
QUÍMICA. 2012. JUNIO. EJERCICIO 6. OPCIÓN B

( )
( )

( )

R E SO L U C I Ó N
a) El calor de reacción a volumen constante es ΔU 0 , luego:

ΔU 0 = ΔH 0 − Δn ⋅ R ⋅ T = −92.300 − (−2) ⋅ 8'31⋅ 298 = − 87.347 '24 J = − 87 '34 kJ
b) Calculamos la variación de entropía:
ΔS 0 = ∑(S 0 ) productos − ∑(S 0 ) reactivos = 2 ⋅192 '3 − 191 − 3 ⋅130 '8 = − 198'8 J / K

Calculamos la energía libre de Gibbs:
ΔG 0 = ΔH 0 − TΔS 0 = − 92.300 − 298 ⋅ (− 198'8) = − 33.057'6 J = − 33'06 kJ

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Indique razonadamente si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a) Toda reacción exotérmica es espontánea.
b) En toda reacción química espontánea la variación de entropía es positiva.
c) En el cambio de estado H 2O(l) → H 2O(g) se produce un aumento de entropía.

QUIMICA. 2012. RESERVA 1. EJERCICIO 3. OPCIÓN B

R E S O LU C I Ó N

a) Falsa. Para que una reacción química sea espontánea se tiene que cumplir que: ΔG < 0 , y
como ΔG = ΔH − TΔS , para una reacción en donde ΔS < 0 y T sea alta, no sería espontánea a pesar
de que fuese exotérmica.
b) Falsa. Si T fuese baja, puede ocurrir que ΔH > TΔS , con lo cual no sería espontánea.
c) Cierta. Ya que al pasar del estado liquido al gaseoso aumenta el desorden,con lo cual aumenta la
entropía.

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Las entalpías estándar de combustión a 25 ºC del C (grafito), y del CO gaseoso son
respectivamente –393 kJ/mol y –283 kJ/mol.
a) Calcule la entalpía estándar, a 25 ºC, de formación del CO gaseoso.
b) Si se hace reaccionar a presión constante 140 g de CO con exceso de O 2 para formar CO 2
gaseoso ¿Qué cantidad de calor sedesprenderá en esa reacción?
Masas atómicas: C=12; O=16.
QUIMICA. 2012. RESERVA 2. EJERCICIO 5. OPCIÓN B

R E S O L U C I Ó N
a)
C (grafito) + O 2 (g) → CO 2 (g)

CO 2 (g) → CO (g) +
C (grafito) +

1
O 2 (g) → CO(g)
2

b)

140 g CO

1
O 2 (g)
2

ΔH 0 = − 393 kj

ΔH 0 = 283 kj

ΔH 0 = −393 + 283 = − 110 kj/ mol

1 mol CO − 283 kJ
⋅
= − 1415 kJ
28 g CO 1 mol CO...