la tecnología del futuro

PROBLEMAS RESUELTOS
SELECTIVIDAD ANDALUCÍA
2013

QUÍMICA
TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
• Junio, Ejercicio 6, Opción A
• Reserva 1, Ejercicio 4, Opción A
• Reserva 2, Ejercicio 5, Opción A
• Reserva 3, Ejercicio 5, Opción B
• Reserva 4, Ejercicio 5, Opción A
• Septiembre, Ejercicio 3, Opción B

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En la reacción del oxígeno moleculargaseoso con el cobre para formar óxido de cobre(II) se
desprenden 2,30 kJ por cada gramo de cobre que reacciona, a 298ºK y 760 mmHg. Calcule:
a) La entalpía de formación del óxido de cobre(II).
b) El calor desprendido a presión constante cuando reaccionan 100 L de oxígeno, medidos a 1,5
atm y 27ºC.
Datos: R = 0'082 atm ⋅ L ⋅ mol − 1 ⋅ K − 1 . Masa atómica Cu = 63, 5
QUÍMICA. 2013. JUNIO. EJERCICIO6. OPCIÓN A

R E S O L U C I Ó N

a) Escribimos la reacción:

O 2 + 2 Cu → 2 CuO
Calculamos la entalpía:

2 '30

kJ 63'5 g Cu
⋅
= 146 '05 kJ / mol
g Cu 1 mol Cu

b) Calculamos los moles de oxígeno que reaccionan:
n=

P⋅V
1'5 ⋅100
=
= 6 '097 moles de O 2
R ⋅ T 0 '082 ⋅ 300

Calculamos el calor que se desprende:
6 '097 moles O 2 ⋅

2 ⋅146 '05 kJ
= 1780 '93 kJ
1 mol O 2http://emestrada.wordpress.com

a) La entalpía de formación del NH 3 (g) a 298º K es ΔH f0 = − 46'11 kJ / mol . Escriba la

ecuación química a la que se refiere este valor.
b) ¿Cuál es la variación de energía interna ( ΔU ) de un sistema si absorbe un calor de 67 J y
realiza un trabajo de 67 J? Razone la respuesta.
c) ¿Puede una reacción exotérmica no ser espontánea? Razone larespuesta.
QUÍMICA. 2013. RESERVA 1. EJERCICIO 4. OPCIÓN A

R E S O L U C I Ó N

a) La ecuación química es:

1
3
N 2 (g) + H 2 (g) → NH 3 (g)
2
2

ΔH 0 = − 46 '11 kJ / mol

b) El Primer Principio de la termodinámica establece: “Todo sistema posee una propiedad
termodinámica, llamada energía interna, que toma un valor definido para cada estado y que aumenta
cuando el sistema absorbe caloro soporta un trabajo”. Matemáticamente lo podemos expresar con
la ecuación: ΔU = q − w . Como en nuestro caso q es positivo y w también es positivo, y los dos
tienen el mismo valor numérico, la variación de energía interna será nula.
c) Una reacción química es espontánea cuando ΔG < 0 . Una reacción química exotérmica puede no
ser espontánea si ΔS < 0 y la temperatura es alta, ya que ΔG = ΔH −TΔS sería mayor que 0.

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Tanto el etanol ( C 2 H 5OH ) como la gasolina (supuestamente octano puro, ( C 8 H 18 ) se usan

como combustibles para automóviles.
a) Escriba las reacciones de combustión de ambos compuestos y calcule las entalpías de
combustión estándar del etanol y de la gasolina.
b) ¿Qué volumen de etanol es necesario para producir la mismaenergía que 1 L de octano?
Datos: Densidades (g/mL) etanol = 0,7894; octano = 0,7025. ΔH f 0 (kJ / mol) : e tan ol = − 277'0 ;
oc tan o = − 249'9 ; CO 2 = − 393'5 ; H 2O = − 285'8 . Masas atómicas H = 1; C = 12; O = 16.
QUÍMICA. 2013. RESERVA 2. EJERCICIO 5. OPCIÓN A

R E S O L U C I Ó N
a)
C 2 H 5OH + 3O 2 → 2 CO 2 + 3H 2 O
ΔH C 0 = 2 ⋅ (−393'5) + 3 ⋅ (− 285'8) − (− 277) = − 1.367 ' 4 kJ /mol

C 8 H 18 +

25
O 2 → 8CO 2 + 9 H 2 O
2

ΔH C 0 = 8 ⋅ (−393'5) + 9 ⋅ (− 285'8) − (− 249 '9) = − 5.470 '3 kJ / mol

b) Calculamos la energía que desprende 1 L de octano
1000 mL C 8 H 18 ⋅

0 '7025 g C 8 H 18 − 5.470 '3 kJ
⋅
= − 33.709 '52 kJ
1 mL C 8 H 18 114 g C 8 H 18

Calculamos el volumen de etanol
− 33.709 '52 kJ ⋅

46 g C 2 H 5OH
− 1.367 ' 4 kJ

⋅

1mL C 2 H 5OH0 '7894 g C 2 H 5OH

= 1436 '53 mL  1' 44 L C 2 H 5OH

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Cuando se quema 1 g de gas propano en presencia de un exceso de oxígeno en un calorímetro
manteniendo constante el volumen a 25°C, se desprenden 52,50 kJ de calor y se produce gas
CO 2 y agua en estado líquido. Calcule:
a) El calor de la reacción a volumen constante.
b) El calor de la reacción a...