termodinamica

EJERCICIOS SELECTIVIDAD TERMODINÁMICA
1 El benceno, C6H6, se puede obtener a partir de acetileno, C2H2, según la reacción
3 C2H2 (g) C6H6 (g). Las entalpías de combustión, a 25 º C y 1 atm, para el acetileno y el benceno son,
respectivamente, 1300 kJ · mol 1 y – 3267 kJ · mol 1.
a) Calcula Ho de la reacción de formación del benceno a partir de acetileno y deduce si es un proceso
endotérmicoo exotérmico.
b) Determina la energía (expresada en kJ) que se libera al quemar 1 g de benceno.
DATOS: Ar (C) = 12 u; Ar (H) = 1 u.
Resultado: a) Ho
f=
2600 kJ · mol 1; b) Q = 16,67 kJ.
2 La descomposición del tetraóxido de dinitrógeno, N2O4 ⇆ 2 NO2, ocurre espontáneamente a
temperaturas altas. Los datos termodinámicos son: Hfo(N2O4) = 9,2 kJ · mol 1; Hf
o(NO2) = 33,2 kJ · mol 1; So(N2O4)= 304 J · (K · mol) 1; So(NO2) = 240 J · (K · mol) 1. Determina para
dicha reacción:
a) Ho e So a 298 K.
b) Si la reacción es espontánea a 298 K en condiciones estándar.
c) La temperatura a partir de la cuál el proceso es espontáneo (considera que Ho e So son
Independientes de la temperatura).
Resultado: a) H = 57,2 kJ · mol 1; S = 176 J · K 1 · mol 1; b) No; c) 325 K.

3Para la reacciónde combustión del etanol, C2H5OH, que es un líquido a 25 ºC, contesta
A las siguientes preguntas con ayuda de los datos de la tabla que se adjunta:
a) Escribe la reacción y calcula su G a 25 º C.
b) Calcula la variación de energía interna a 25 º C.
c) Explica si la reacción será o no espontánea a 727 º C, suponiendo que Hf y S son
independientes de la temperatura.
Compuesto
C2H5OH (l)
O2(g)
CO2 (g)
H2O (g)
-1
∆Hf (kjmol )
− 277,3
0
393.5
-285.8
∆So(J ·K−1 ·
160,5
205
213.6
69.9
mol−1)
.
4 La tabla adjunta suministra datos termodinámicos, a 298 K y 1 atm, para el agua en
Estado líquido y gaseoso:
∆Hf (kjmol-1)
-286
-242

Compuesto
H2O (l)
H2O (g)

∆So(J ·K−1 · mol−1)
70
188

a) Calcula ∆Ho, ∆S0 y ∆G0 para el proceso de vaporización del agua.
b)Determina la temperatura a la que la fase líquida y gaseosa se encuentran en equilibrio ∆Ho, y
∆S0 no cambian con la temperatura).
Resultado: a) ∆Ho, = 44 kJ · mol-1 , ∆S0, = 118 J · (K · mol)-1 ∆G0 = 8,836 kJ · mol
b) 372,88 K.
5 Utilizando los datos que precise de la tabla adjunta, calcula:
a) La cantidad de calor desprendido en la combustión de 14,5 kg de n-butano.
b) La variación de energíainterna del sistema, considerando 25 º C de temperatura.
Compuesto
∆Hf (kjmol-1)

C4H8(g)
28,4

C4H10(g)
− 124,7

CO (g)
− 110,5

CO2 (g)
− 393,5

H2O (g)
− 241,8

Resultado: a) − 664575 kJ; b) − 2662,019 kJ
6 Razona si son correctas o incorrectas las siguientes afirmaciones:
a) En una reacción química no puede ser nunca ∆G = 0.
b) ∆G es independiente de la temperatura.
c) Lareacción no es espontánea si ∆G > 0.
d) La reacción es muy rápida si ∆G < 0.
7 La entalpía de combustión del butano es ∆Hc= −2642 kJ /mol, si todo el proceso tiene lugar
en fase gaseosa:
a) Calcula la energía media del enlace O − H.
b) Determina el número de bombonas de butano (6 kg de butano/bombona) que hacen falta para
calentar una piscina de 50 m3 desde 14 a 27 º C.
DATOS: R = 0,082 atm· L / mol.K
Calor específico del agua = 4,18 kJ /· K · kg
; E C − C = 346 kJ / mol E C = O 730 kJ / mol E O = O 487 kJ /mol E C − H = 413 kJ /mol
; densidad agua = 1 kg /L

8 En una reacción de combustión de etano en fase gaseosa se consume todo el etano:
a) Escribe y ajusta la reacción de combustión.
b) Escribe la expresión para el cálculo de la entalpía de reacción a partir de lasentalpías de
formación
c) Escribe la expresión para el cálculo de entropía de reacción a partir de las entropías de
formación
d) Justifica el signo de las magnitudes ∆Hr y ∆Gr
9 La entalpía para la reacción de obtención del benceno líquido a partir de etino según la
Reacción: 3 C2H2 (g) → C6H6 (l) es −631 kJ/mol
. En todo el proceso la temperatura es 25 º C y la presión 15 atm. Calcula:
a)...