Química pau

PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD
Curso 2009-2010

QUÍMICA. OPCIÓN A
1. (2,5 puntos)
La combustión completa de 40 g de acetona, C3H6O(l), libera 1234,5 kJ. Si las entalpías estándar de
formación del CO2(g) y del H2O(l) son -393,5 y -285,8 kJ mol-1, respectivamente, calcule la entalpía
estándar de formación de la acetona líquida.
Datos: Masas atómicas C = 12 u; H = 1 u; O = 16 uSolución:
Plantea la ecuación de combustión con las sustancias en condiciones estándar (0,25 puntos) y la ajusta
correctamente (0,25 puntos):
C3H6O(l) + 4 O2(g)

3CO2(g) + 3H2O(l)

TRES POSIBILIDADES:
i.

Queman 40 g de acetona líquida M = 58 g mol-1
(0,25 puntos)

Energía involucrada en la combustión de 1 mol de C3H6O(l):
(0,25 puntos)
ΔHºR = Σ n ΔHºf (productos) - Σ m ΔHºf (reactivos)(0,25 puntos)

ΔHºR = {3 ΔHºf[CO2(g)] + 3 ΔHºf[H2O(l)]} – { ΔHºf[C3H6O(l)] + 0}

(0,25 puntos)

ΔHºf[O2(g)] = 0

(0,25 puntos)

ΔHºR = -1788,4 kJ

(0,25 puntos)

-1788,4 = 3(-393,5) + 3(-285,8) - ΔHºf[C3H6O(l)]
ΔHºf[C3H6O(l)] = +1788,4 - 1180,5 – 857,5 = -249,6 kJ

(0,25 puntos)

ΔHºf[C3H6O(l)] = -249,6 kJ mol-1

(0,25 puntos)

ii.

Otra posibilidad:

Plantea la ecuaciónde combustión con las sustancias en condiciones estándar (0,25 puntos) y la ajusta
correctamente (0,25 puntos):
C3H6O(l) + 4 O2(g)

3CO2(g) + 3H2O(l)

Queman 40 g de C3H6O(l) que equivalen a 0,69 moles de C3H6O(l).
0,69 C3H6O(l) + 2,76 O2(g)

2,07 CO2(g) + 2,07 H2O(l)

Calle González Besada 13, Planta Baja. 33007 Oviedo.
Tel: 985 10 41 15 Fax: 985 10 39 33

(0,25 puntos)
(0,25puntos)

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Curso 2009-2010

ΔHºR = Σ n ΔHºf (productos) - Σ m ΔHºf (reactivos)

(0,25 puntos)

ΔHºR = {2,07 ΔHºf[CO2(g)] + 2,07 ΔHºf[H2O(l)]} – { 0,69 ΔHºf[C3H6O(l)] + 0}

(0,25 puntos)

ΔHºf[O2(g)] = 0

(0,25 puntos)

(0,25 puntos)

ΔHºR = -1234,5 kJ

-1234,5= 2,07 (-393,5) + 2,07 (-285,8) – 0,69 ΔHºf[C3H6O(l)]
0,69 ΔHºf[C3H6O(l)] = -171,6 kJ(0,25 puntos)

ΔHºf[C3H6O(l)] =

(0,25 puntos)

iii.

Otra posibilidad:

Plantea la ecuación de combustión con las sustancias en condiciones estándar (0,25 puntos) y la ajusta
correctamente (0,25 puntos):
C3H6O(l) + 4 O2(g)
3CO2(g) + 3H2O(l)
Queman 40 g de acetona líquida M = 58 g mol-1
(0,25 puntos)
Energía involucrada en la combustión de 1 mol de C3H6O(l):
(0,25 puntos)Aplicación de la ley de Hess:
i.
ii.
iii.
iv.

C3H6O(l) + 4 O2(g)
3CO2(g) + 3H2O(l)
C(s) + O2(g)
CO2(g)
H2(g) + ½ O2
H2O(l)
3 C(s) + 3 H2(g) + ½ O2(g)
C3H6O(l)

ΔHº (kJ/mol)
- 1788,4
- 393,5
- 285,8
¿?

Combinación: 3 ii) + 3 iii) – i)

(0,25 puntos)
(0,25 puntos)
(0,25 puntos)
(0,50 puntos)

3 x (-393,5) + 3 x (-285,8) – (-1788,4) = -249,5 kJ
ΔHºf[C3H6O(l)] = -249,5 kJ mol-1Calle González Besada 13, Planta Baja. 33007 Oviedo.
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(0,25 puntos)

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2. (2,5 puntos)
Para la reacción: PCl5(g) )
PCl3(g) + Cl2(g)
Kc = 3,8 x 10-2 a 250 ºC.
Un recipiente de 2,5 L contiene una mezcla de 0,20 moles de PCl5(g), 0,10 moles de PCl3(g) y 0,10 moles
de Cl2(g) a la temperatura de 250ºC.
i. Justifique si la mezcla se encuentra inicialmente en equilibrio.
(0,75 puntos)
ii. Calcule el número de moles de cada gas en la mezcla una vez alcanzado el equilibrio.
(1,75 puntos)
Solución:
i.
PCl5(g) )
PCl3(g) + Cl2(g)
Inicial (moles)

0,20

0,10

0,10

(0,25 puntos)

(0,25 puntos)

Q < KC

No está en equilibrio

(0,25 puntos)

ii.

Inicial (moles)
ReaccionanEquilibrio

PCl5(g) )
0,20
-x
0,2 – x

PCl3(g) +
0,10
+x
0,1 + x

Cl2(g)
0,10
+x
0,1 + x

(0,25 puntos)
(0,50 puntos)

(0,25 puntos)
x = 0,033 moles

(0,25 puntos)

n(PCl5)eq = 0,2 – x = 0,167 moles

(0,25 puntos)

n(PCl3)eq = n(Cl2)eq = 0,133 moles

(0,25 puntos)

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