problemas de equilibrio quimico

QUIMICA FISICA I
Segundo Curso – Primer cuatrimestre
Facultad de Química

TEMA 5. EQUILIBRIO QUIMICO ENTRE GASES - PROBLEMAS
1.- Para la reacción
2SO2 (g) + O2 (g) ' 2SO3 (g)
la composición de una mezcla en equilibrio a 1000 K y 1767 torr está formada por 0.310 moles de SO2,
0.250 moles O2 y 0.440 moles de SO3.
a) Calcular K Po y ∆Go a 1000K suponiendo que los gases se comportanidealmente.
b) Calcular K P a 1000 K.
c) Calcular K Co a 1000 K.
(R: a) 3.41, -10.2 kJ/mol. b) 3.41 bar-1. c) 284).
2.- Una mezcla de gases ideales formada por 11.02 moles de H2S y 5.48 moles de CH4 se introducen
en un recipiente vacío con un catalizador de Pt, estableciéndose el equilibrio
2H2S (g) + CH4 (g) ' 4H2 (g) + CS2 (g)
a 700oC y 762 torr. Al analizar la mezcla de reacción en equilibrio seencontraron 0.711 moles de CS2.
Calcular K Po y ∆Go para la reacción a 700oC.
(R: 3.31·10-4, 64.8 kJ/mol).
3.- A 298 K la síntesis del cloruro de hidrógeno es
H2 (g) + Cl2 (g) ' 2HCl (g)
a) Calcular la constante de equilibrio.
b) Calcular la constante de equilibrio si la reacción de síntesis se escribe
½H2 (g) + ½Cl2 (g) ' HCl (g)
(R: a) 2.57·1033. b) 5.07·1016).
4.- A 4000 K la reacciónN2 (g) ' 2N (g) tiene una constante de equilibrio K Po = 3·10 −6 .
a) Indicar si una mezcla gaseosa a 4000 K con presiones parciales de PN2 = 720 torr , PN = 0.12 torr y
PHe = 320 torr está en equilibrio químico.
b) Si no está en equilibrio, calcular las presiones de los gases en equilibrio.
(R: b) ---).
5.- a) Calcular la cantidad de metanol que se formaría si se introduce en un recipientede 10 L a 500 K
una mezcla de gases formada por CO, H2 y CH3OH con presiones parciales de 10 bar, 1 bar y 0.1 bar,
respectivamente.
b) Calcular la cantidad de metanol que se formaría si se introduce en un recipiente de 10 L a 500 K una
mezcla de gases formada por CO, H2 y CH3OH con presiones parciales de 1 bar, 10 bar y 0.1 bar,
respectivamente.
(R: b) ---).

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Química Física I – Tema5. Problemas

6.- El dióxido de nitrógeno gaseoso es en realidad una mezcla de dióxido de nitrógeno (NO2) y tetróxido
de dinitrógeno (N2O4). Si la densidad de una mezcla es 2.3 g/L a 74oC y 1.3 atm, calcular las presiones
parciales de ambos gases y la constante de equilibrio para disociación del N2O4.
(R: 1.2 atm(NO2), 0.1 atm(N2O4), 12).
7.- Sabiendo que el 16.7% del N2O4 está disociado a298 K y 1 atm

N2O4 (g) ' 2NO2 (g)
Calcular la constante de equilibrio y la variación de la energía Gibbs estándar de la reacción.
(R: 0.116, 5.33 kJ/mol).
8.- A 250oC la constante de equilibrio para la reacción

PCl5 (g) ' PCl3 (g)+ Cl2 (g)
es 1.05. Si se introducen 2.50 g de PCl5 en un recipiente vacío de 0.5 L y se calientan a 250oC,
a) Calcular la presión parcial del PCl5 enequilibrio.
b) Calcular la presión total en equilibrio.
c) Calcular el grado de disociación del PCl5.
(R: a) 0.40 bar. b) 1.69 bar. c) 0.619)
9.- A 800 K la reacción entre gases ideales 2A + B ' C + D tiene un valor de ∆G°800 = -3.0 kcal/mol. Si
se colocan 3.00 moles de A, 1.00 moles de B y 4.00 moles de C en una vasija de 8000 cm3 a 800 K,
calcular las cantidades de equilibrio de todas las especies.(R: 1.14, 0.07, 4.93, 0.93).
10.- Considerar la reacción

2NO2 (g) ' N2O4 (g)

∆rHo = -58 kJ/mol

y predecir que ocurre al sistema en equilibrio si:
a) Se aumenta la temperatura
b) Se incrementa la presión sobre el sistema
c) Se añade He (gas inerte) al sistema a presión constante
d) Se añade He (gas inerte) al sistema a volumen constante
e) Se añade Pt (catalizador) al sistema.
11.-Para la reacción entre gases ideales A + B ' C, una mezcla formada por nA = 1.00 mol, nB = 3.00
moles y nC = 2.00 moles está en equilibrio a 300 K y 1 atm. Si se aumenta la presión isotérmicamente
hasta 2.00 atm, calcular las nuevas cantidades de equilibrio.
(R: 0.633, 2.633, 2.367).
12.- El óxido nítrico es un contaminante producido por los automóviles. Para la reacción

N2 (g) + O2 (g)...