ENERG A DE LAS REACCIONES QU MICAS

ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS (PAU)

1. Sabiendo que los calores de combustión de C(s), H2(g) y CH3-COOH(l) son -393.13, -285.8 y -870.7 kJ.mol-1, respectivamente, calcule el calor de formación a presión constante del ácido acético. Teniendo en cuenta estos datos termodinámicos: ¿será un compuesto estable?; ¿qué datos necesita para saber si la reacción es espontánea? ¿Qué datos necesitaríapara conocer su velocidad? (junio 01)
Sol: -487,16 kJ.mol-1

2. Sea la reacción de formación del monóxido de nitrógeno. calcule el cambio de entropía del sistema y la temperatura a la que el sistema estará en equilibrio. ¿A partir de qué temperatura será espontánea? Datos: ∆H0NO = 90.28 kJ.mol-1, ∆S0 para NO, N y O son 210.42, 190.71 y 204.82 J.mol-1.K-1, respectivamente. (sept. 01)
Sol: 0,0126kJ.K-1; 7133,94 K; T > 7133,94 K

3. Dadas las entalpías de formación siguientes: CO2(g): -393.5 kJ/mol; H2O(l): -285.5 kJ/mol y C4H10(g): -124.7 kJ/mol:
a) Escriba las reacciones a las que se refieren estos datos.
b) Calcule el calor de combustión del C4H10(g). (junio 02)
Sol: b) -2876,8 kJ

4. Se obtiene cloruro de hidrógeno a partir de la reacción:
                H2(g)  +  Cl2(g)  →  2 HCl(g)  ∆H = -184,4 kJ     Calcule:
a) La energía desprendida para la producción de 100 kg de cloruro de hidrógeno.
b) La entalpía del enlace H-Cl, si las entalpías de enlace H-H y Cl-Cl son, respectivamente, 345 y 243 kJ/mol. (junio 04)
Sol: a) 252602,74 kJ; b) 386,2 kJ.mol-1

5. Calcule la energía necesaria para preparar 3 kg de óxido de calcio a partir de la descomposición de carbonato cálcico en dióxidode carbono y óxido de calcio.
Datos: ∆H0f (kJ/mol): CO2(g) = -393,5; CaCO3(s) = -1206,2; CaO(s) = -635,6. (sept. 04)
Sol: 9487,247 kJ
6. calcule el valor de ∆H0 para la reacción   3CH4 → C3H8 + 2H2  sabiendo que las energías de enlace C-H, C-C e H-H son 99, 83 y 104 kcal.mol-1. (junio 05)
Sol: 22 kcal

7. Mediante la fotosíntesis se transforman dióxido de carbono y agua en hidratos de carbono, comola glucosa, obteniéndose la energía necesaria de la luz del sol. A partir de los siguientes datos tomados a 25ºC y 1 atm:

CO2(g)
H2O(g)
C6H12O6(s)
O2(g)
∆H0f (kJ/mol)
-393,5
-285,5
-1273,5
0
S0 (J.mol-1.K-1)
213,6
69,9
212,1
205
para la reacción  CO2(g) + H2O(l) → C6H12O2(s) + O2(g) , responda a las siguientes cuestiones:
a) Calcule la energía solar mínima para formar 9 gramos de glucosa.
b) ¿Setrata de un proceso espontáneo a 298K? Razone y justifique su respuesta. (junio 05)
Sol: a) 140,025 kJ; b) No, ∆G0 = 2877,65 kJ > 0

8. Para la reacción  C(s) + H2O (g) → CO(g) + H2(g):
a) Calcule la entalpía estándar e indique si se trata de un proceso endotérmico.
b) Calcule el cambio de entropía y la energía libre a 298 K. Indique si se trata de un proceso espontáneo a esa temperatura.
c) Lacombustión de los productos de reacción conduce a la formación de CO2 y H2O. Escriba estas reacciones de combustión y calcule la energía desprendida en la combustión de 100 L de estos productos medidos a 298 K y 1 atm de presión. (sept. 05)

∆H0 (kJ.mol-1)
S0 (J.mol-1.K-1)
C(s)
0
43,5
H2O(g)
-241,6
188,7
CO2(g)
-393,7
213,6
CO(g)
-110,5
197,5
H2O(l)
-285,8
69,91
H2(g)
0
130,6
Sol: a) 131,1 kJ; b)95,9 J.K-1, 102,522 kJ; c) 2328,52 kJ

9. Las entalpías de formación estándar del CO2, H2O y C3H8 son respectivamente -393,5; -285,8 y -103,852 kJ.mol-1.
a) Escriba la reacción de combustión del propano.
Calcule la entalpía estándar de combustión del propano.
c) Determine la masa de este gas necesaria para obtener 1000 kg de óxido de calcio por descomposición térmica de carbonato cálcico si:                CaCO3(s)  →  CaO(s)  +  CO2(g)      ∆H0 = 178,1 KJ
Suponga que los calores de reacción son los mismos que a 25ºC. (junio 06)
Sol. a) -2219,848 kJ; b) 63038,42 g
10. Para una reacción química  A(g) + B(g) → AB(g)  
a) Calcule el intervalo de temperatura en el que la reacción es espontánea si: ∆H = -70 KJ y ∆S = -140 J.K-1.
b) Calcule la temperatura a la que se alcanza el equilibrio...