Problemas Termoquimica

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 PROBLEMAS DE QUIMICA SOBRE TERMOQUIMICA 1.- Calcular la entalpía de formación estándar del disulfuro de carbono a partir de los siguientes datos: C (s)  + O 2 (g)   CO 2 (g)  H = -393,5 kJ S (s)  + O 2 (g)  SO 2 (g)  H = -296,1 kJ CS 2 (l)  + 3 O 2 (g)   CO 2 (g)  + 2 SO 2 (g)  H = -1072 kJ Solución: 86,3 kJ/mol 2.- El etanol puede ser oxidado en atmósfera de oxígeno, para dar ácido acético y agua . Calcúlese la entalpía de dicha reacción, sabiendo que en la combustión de 10 gramos de etanol se desprenden 298 kJ, mientras que en la combustión de 10 gramos de ácido acético se desprenden 145 kJ. Sol: -500,8 kJ/mol 3.- Calcular el calor desprendido en la formación de 90 g de ácido acético (CH 3 -COOH). Datos: Calor de combustión del carbono, hidrógeno y ácido acético 393,4; 241,8 y 870,3 kJ/mol. Solución: 600,6 kJ. 4.- El calor de combustión del butano gaseoso a presión constante y a 25 ºC es de 2876 kJ/mol. Calcular la cantidad de butano necesaria para hervir dos litros de agua que inicialmente se encuentran a 18 ºC. Calcular asimismo el calor de formación del butano a presión y volumen constante sabiendo que los calores de formación del dióxido de carbono y del agua, a presión constante, son respectivamente: 393 y 285,5 kJ/mol.  Solución: 104,6 g de butano; 133,4 kJ/mol 5.- La combustión de 1 gramo de antracita proporciona 30,5 10 3  J. ¿ Qué cantidad de este carbón haría falta  para co nvertir 500 g de h ielo a - 10 ºC en vap or a 1 20 ºC? Soluci ón: 5 0,3 g Datos: , calores específicos: hielo 2,09 J/gºC ; agua 4,18 J/g ºC, vapor de agu a 2,02 J/gºC; calor de fusión del hielo 334,4 J/g, calor vaporización del agua 2257,2 J/g 6.- Se mezclan en un calorímetro aislado del exterior 300 gramos de hierro y 300 gramos de cobre a 200 ºC con 500 gramos de hielo a -15 ºC. Calcular la temperatura final y la cantidad de hielo que se ha fundido. Datos:calores específicos: hierro= 0,47 J/ºC g; cobre = 0,39 J/ºC g; hielo 2,09 J/ºC g. Sol: 0ºC y 107,6 g 7.- Si en un recipiente de latón de 500 g a 20 ºC se introducen 100 gramos de agua a 18 ºC y 2 0 gramos de hielo a -18 ºC. Determinar la temperatura del equilibrio térmico. Datos: Calor de fusión del hielo 334,4 J/g. Calores específicos: hielo 2,29 J/gºC ; agua 4,18 J/g ºC; latón 0,38 J/g ºC. Solución: 5,6 ºC 8.- En un calorímetro de cobre de 2 kg se quema una muestra de 1 g de hidracina N 2 H 4 . El calorímetro contiene 1200 g de agua, elevándose la temperatura desde 24,62 ºC a 28,16 ºC. a) Calcular el calor molar de combustión de la hidracina. Solución:656,3kJ/mol  b) Si se desea repetir la experien cia para lo cual la tempera tura inicial debe ser de 24,6 ºC, calcular la cantidad de hielo a -5 º C que se debe añadir. Solución: 45,8 g Datos: Calor específico del cobre 0,39 J/ºC g; Calor específico del hielo 2,29 J/ºC g; calor específico del agua 4,18 J/ºC g. Calor del fusión del hielo 334.4 Jl/g. 9.- Determinar a qué temperatura es espontánea la reacción:  N 2 (g)  + O 2 (g)  2 NO (g)  Datos: H f NO = 90,4 kJ/mol; Entropías estandar NO= 0,21 kJ/mol K; O 2 = 0,20 kJ/mol K; N 2 = 0,19 kJ/mol K. Solución: 6027 K 10.- Determinar a qué temperatura es espontánea la reacción CaCO 3 (s)   CaO (s)  + CO 2 (g)  sabiendo que la entalpía de formación y la entropía para cada compuesto son respectivamente: CaCO 3  -1207 kJ/mol, 92,9 J/ mol K; CaO -635,3 kJ/mol, 39,7 J/mol K; CO 2  -393,5 kJ/mol, 213,6 J/molK. Solución: 111 K

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7/18/2019 Problemas Termoquimica

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  PROBLEMAS DE QUIMICA SOBRE TERMOQUIMICA

1.- Calcular la entalpía de formación estándar del disulfuro de carbono a partir de los siguientes datos:

C(s)  + O2 (g)  →   CO2 (g)  ∆H = -393,5 kJ

S (s)  + O2 (g)→  SO2 (g)  ∆H = -296,1 kJ

CS2 (l)  + 3 O2 (g)  →   CO2 (g)  + 2 SO2 (g)  ∆H = -1072 kJ Solución: 86,3 kJ/mol

2.- El etanol puede ser oxidado en atmósfera de oxígeno, para dar ácido acético y agua . Calcúlese la

entalpía de dicha reacción, sabiendo que en la combustión de 10 gramos de etanol se desprenden 298 kJ,

mientras que en la combustión de 10 gramos de ácido acético se desprenden 145 kJ. Sol: -500,8 kJ/mol

3.- Calcular el calor desprendido en la formación de 90 g de ácido acético (CH3-COOH).

Datos: Calor de combustión del carbono, hidrógeno y ácido acético 393,4; 241,8 y 870,3 kJ/mol.

Solución: 600,6 kJ.

4.- El calor de combustión del butano gaseoso a presión constante y a 25 ºC es de 2876 kJ/mol. Calcular la

cantidad de butano necesaria para hervir dos litros de agua que inicialmente se encuentran a 18 ºC. Calcularasimismo el calor de formación del butano a presión y volumen constante sabiendo que los calores de

formación del dióxido de carbono y del agua, a presión constante, son respectivamente: 393 y 285,5 kJ/mol.

  Solución: 104,6 g de butano; 133,4 kJ/mol

5.- La combustión de 1 gramo de antracita proporciona 30,5 103 J. ¿ Qué cantidad de este carbón haría falta

 para convertir 500 g de hielo a -10 ºC en vapor a 120 ºC? Solución: 50,3 g

Datos: , calores específicos: hielo 2,09 J/gºC ; agua 4,18 J/g ºC, vapor de agua 2,02 J/gºC; calor de fusión

del hielo 334,4 J/g, calor vaporización del agua 2257,2 J/g

6.- Se mezclan en un calorímetro aislado del exterior 300 gramos de hierro y 300 gramos de cobre a 200 ºC

con 500 gramos de hielo a -15 ºC. Calcular la temperatura final y la cantidad de hielo que se ha fundido.Datos:calores específicos: hierro= 0,47 J/ºC g; cobre = 0,39 J/ºC g; hielo 2,09 J/ºC g. Sol: 0ºC y 107,6 g

7.- Si en un recipiente de latón de 500 g a 20 ºC se introducen 100 gramos de agua a 18 ºC y 20 gramos de

hielo a -18 ºC. Determinar la temperatura del equilibrio térmico.

Datos: Calor de fusión del hielo 334,4 J/g. Calores específicos: hielo 2,29 J/gºC ; agua 4,18 J/g ºC;

latón 0,38 J/g ºC. Solución: 5,6 ºC

8.- En un calorímetro de cobre de 2 kg se quema una muestra de 1 g de hidracina N2H4. El calorímetro

contiene 1200 g de agua, elevándose la temperatura desde 24,62 ºC a 28,16 ºC.

a) Calcular el calor molar de combustión de la hidracina. Solución:656,3kJ/mol 

 b) Si se desea repetir la experiencia para lo cual la temperatura inicial debe ser de 24,6 ºC, calcular la

cantidad de hielo a -5 º C que se debe añadir. Solución: 45,8 g

Datos: Calor específico del cobre 0,39 J/ºC g; Calor específico del hielo 2,29 J/ºC g; calor específico del

agua 4,18 J/ºC g. Calor del fusión del hielo 334.4 Jl/g.

9.- Determinar a qué temperatura es espontánea la reacción:

 N2 (g)  + O2 (g) →2 NO (g) 

Datos: ∆Hf NO= 90,4 kJ/mol; Entropías estandar NO= 0,21 kJ/mol K; O2= 0,20 kJ/mol K; N2= 0,19

kJ/mol K. Solución: 6027 K

10.- Determinar a qué temperatura es espontánea la reacción CaCO3 (s)  →   CaO (s)  + CO2 (g) sabiendo que la entalpía de formación y la entropía para cada compuesto son respectivamente: CaCO3 

-1207 kJ/mol, 92,9 J/ mol K; CaO -635,3 kJ/mol, 39,7 J/mol K; CO2 -393,5 kJ/mol, 213,6 J/molK.

Solución: 111 K