Aplicacion de la constante de equilibrio

PARTE III


APLICACIÓN DE LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO

1. PREDICCIÓN DE LA DIRECCIÓN DE UNA REACCIÓN:

1) Se coloca una mezcla de 2,00 moles de H2; 1,00 mol de N2; y 2,00 moles de NH3 en un recipiente de 1 litro a 472ºC. A esta temperatura la constante de equilibrio Kc, es 0,105.

a) Calcule el cociente de la reacción.

b) Prediga la dirección en la cual se efectuará la reacción parallegar al equilibrio.

3H2(g) + N2(g)  2NH3(g)

R = a) 0,50
b) Q > Kc
Hacia los reactivos

2) A 448ºC la constante de equilibrio, Kc, para la reacción:

H2(g) + I2(g)  2HI(g)

es 50,5. Prediga la dirección en la cual se efectuará la reacción para llegar al equilibrio a 448ºC, si partimos de 2.10-2 moles de HI, 1,0.10-2 moles de H2 y 3,0.10-2 moles de I2 en unrecipiente de 2,0L.

R = Q < Kc
Hacia los productos

3) A 1.000 K el valor de Kc para la reacción:

2SO3(g)  2SO2(g) + O2(g)

es 4,12.10-3. Calcule el valor de Q y prediga la dirección en la que se efectuará la reacción para alcanzar el equilibrio si las concentraciones iniciales son [SO3] = 2.10-3 M; [SO2] = 5.10-3 M; [O2] = 3.10-2 M

Q = 0,2
R = Q > Kc
Hacia los reactivos4) A 100ºC, la constante de equilibrio para la reacción

COCl2(g)  CO(g) + Cl2(g)

tiene un valor de Kc = 2,19.10-10

¿Están en equilibrio las siguientes mezclas?

Si no lo están, indique la dirección en que debe llevarse a cabo la reacción para alcanzar el equilibrio.

a) [COCl2] = 5,00.10-2 M; [CO] = [Cl2] = 3,31.10-6 M

b) [COCl2] = 5,50.10-3 M; [CO] = [Cl2] 3,25.10-6M

c) [COCl2] = 1,45 M; [CO] y [Cl2] = 1,56.10-6 M

a) Q = 2,19.10-10
Está en equilibrio
R = b) Q = 1,03.10-8
Hacia los reactivos
c) Q = 1,68.10-12
Hacia los productos

5) Al principio de una reacción hay 0,249 mol de N2; 3,21.10-2 mol de H2 y 6,42.10-4 moles de NH3 en un reactor de 350 L a 200ºC. Si el valor de la constante de equilibrio,Kc, para la reacción:

N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g)

es 0,65 a esa temperatura,

a) ¿La mezcla está en equilibrio?

b) Si no lo está prediga hacia que dirección se desplazará la reacción.

R = a) No
Q < Kc
b) Hacia los productos








6) Una mezcla gaseosa de una planta industrial que tiene la siguiente composición a 1.200 K; 0,020 M de CO, 0,020 Mde H2, 1.10-3 M de CH4 y 1.10-3 M de H2O, según la reacción:

CO(g) + 3 H2(g)  CH4(g) + H2O(g)

Si a esta temperatura Kc = 3,92.

Prediga la dirección de la reacción.

R = Q > Kc
Hacia los reactivos

7) En un vaso de 50,0 L la reacción

3 H2(g) + N2(g)  2 NH3

contiene 1,00 mol de N2, 3,00 mol H2 y 0,500 mol de NH3 a 400ºC. A esta temperatura Kc es 0,500. ¿Seformará más amoniaco, NH3, o se disociará cuando la mezcla llegue al equilibrio?

R = Se disociará
Q > Kc

8) Un vaso de 10 L contiene 1,5.10-3 mol de CO2, y 0,10 mol de CO a 1.000ºC según la reacción:

CO2(g) + C(s)  2 CO(g)

A esta temperatura Kc = 1,17

¿Se formará más monóxido de carbono, CO, o se disociará?

R = Se formará CO
Q < Kc












9) Lasiguiente reacción tiene una constante de equilibrio, Kc, de 3,59 a 900ºC

CH4(g) + 2 H2S(g)  CS2(g) + 4 H2(g)

Si una mezcla contiene:

a) [CH4] = 1,15 M; [H2S] = 1,20 M; [CS2] = 1,51 M; [H2] = 1,08 M

b) [CH4] = 1,07 M; [H2S] = 1,10 M; [CS2] = 0,90 M; [H2] = 1,78 M

Determine si las mezclas están en equilibrio, de no estarlo prediga la dirección en la cual se efectúa lareacción.

No está en equilibrio
a) Q < Kc
Hacia los productos
R =
No está en equilibrio
b) Q > Kc
Hacia los reactivos

10) La siguiente reacción tiene una constante de equilibrio Kc igual a 3,07.10-4 a 24ºC

2 NO Br(g)  2NO(g) + Br2(g)...