Termodinamica

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1.- Dada la reacción: 2 CH3OH (l) + 3 O2 (g) = 2 CO2 (g) + 4 H2O (l) ; D H = -1552,8 KJ
a) Indica si el proceso es espontáneo en condiciones estándar (1 atm y 25ºC).
b) Suponga el sistema en equilibrio. Justifique cómo afectaría al equilibrio un aumento de presión y un aumento de temperatura.
DATOS: Entropías estándar a 298 K :
S0 (CH3OH (l) ) : 126,8 J/K mol; S0 (CO2 (g) ) : 213,7 J/K mol;S0 (O2 (g)) : 205,0 J/K mol; S0 (H2O (l)) : 70,0 J/K mol.
2.- Calcule el calor de formación del acetileno (etino), conocidos los calores de formación del H2O (l) y del CO2 (g), así como el calor de combustión del acetileno.
DATOS: D Hformación agua líquida= -285,8 KJ/mol; D Hformación CO2 gas= -393,13 KJ/mol D Hcombustión etino = -1300 KJ/mol
3.- La entalpía de formación del amoníaco es D H =-46,2 KJ/mol. Calcule el calor de reacción cuando se forman 3 litros de amoníaco, medidos en condiciones normales.
DATOS: R=0,082 atm.l/K mol .Masas atómicas N=14 H=1
4.- La gasolina puede ser considerada como una mezcla de octanos (C8 H18). Sabiendo que los calores de formación de: agua gas = -242 KJ/mol; dióxido de carbono = -394 KJ/mol; y octano líquido = -250 KJ/mol.
a) Escriba la reacción decombustión de la gasolina
b) Calcule la energía liberada en la combustión de 5 litros de gasolina sabiendo que su densidad es de 800 Kg/m3.
c) ¿Qué volumen de gas carbónico medido a 30ºC y presión atmosférica se generará en tal combustión.
5.- El calor de formación del AgCl (s), en condiciones normales, es -30,3 Kcal/mol y la entalpía de la reacción Pb (s) + 2 AgCl (s) = PbCl2 (s) + 2 Ag (s)vale -25,1 Kcal en las mismas condiciones. Calcula:
a) El calor de formación del PbCl2 (s).
b) Calor que se genera en el proceso cuando reaccionan 1,84 . 1024 átomos de Pb (s).
DATOS : nº de Avogadro 6,022.1023.
6.-Explique brevemente por qué muchas reacciones endotérmicas transcurren espontáneamente a altas temperaturas.
7.- Explique de un modo razonado los conceptos de entropía y entalpía asícomo la relación que existe entre ellos.
8.- Conocidas las siguientes entalpías de formación del gas propano -183,8 KJ/mol, del dióxido de carbono gaseoso es -393,5 KJ/mol y del agua líquida es -285,5 KJ/mol, y sabiendo también que la capacidad calorífica del agua es de 4,18 KJ/Kg ºK. Calcule:
a) El calor de combustión del propano a T=298ºK y 1,013.105 Pa.
b) Determine la cantidad de propanonecesaria para calentar, en las condiciones anteriores, 50 l de agua (densidad 1 g/ml) desde 10ºC hasta 70ºC suponiendo que el rendimiento es del 70%.
9.- Los calores de combustión estándar del carbono (s) y benceno (l) son, respectivamente, -393,7 KJ/mol y -3267 KJ/mol, y el de formación del agua (l) -285,9 KJ/mol. Calcula:
a) El calor de formación del benceno (l).
b) Las calorías que se desprendenen la formación de 1 Kg de benceno (l).
10.- La hidracina N2H4 (l) y la dimetilhidracina N2H2(CH3)2 (l) son combustibles. Reaccionan espontáneamente con oxígeno obteniéndose en ambos casos agua vapor y nitrógeno gaseoso y además dióxido de carbono si se quema la N2H2(CH3)2. Calcule
a) El calor de combustión de ambos combustibles expresado en KJ/g.
b) Si el proceso de combustión es exotérmico oendotérmico. Determine además si variará la entropía, y si es así en que sentido lo hará.
11.- La entalpía de combustión del propano es -526,3 Kcal. Las entalpías de formación estándar del dióxido de carbono y del agua son respectivamente de -94,03 Kcal/mol y -68,30 Kcal/mol. Calcular:
a) Entalpía de formación del propano.
b) Los Kg de carbón que serán necesarios quemar, siendo el rendimiento del80%, para producir la misma cantidad de energía que la obtenida en la combustión de 1 Kg de propano.
DATOS: entalpía de combustión del carbón: -5 Kcal/g. Masa atómica del C:12 O:16 H:1.
12.- a) Determinar el valor de las entalpías de las siguientes reacciones:
2 SO2 (g) + O2 (g) = 2 SO3 (g) N2O4 (g) = 2 NO2 (g)
b) ¿ Cómo influye en ambos equilibrios un aumento de temperatura ? , ¿ y un...
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