Enunciados termoquímica

Problema 401:

Realiza los siguientes cambio de unidades:
a) 25ºC (a ºF)
b) 100ºF (a ºC)
c) 0ºF (a ºC)
d) 25ºC ( a K)
e) 350K (a ºC)
f) 50 cal (a J)
g) 100J (a cal)

Problema 402:

Se comprime un gas realizando sobre el mismo un trabajo de 560J. Si en este proceso el gas desprende un calor de 250J calcula la variación de energía interna.

Problema 403:

Se mezclan en un calorímetro, de capacidad calorífica C=140J/ºC, 50ml de HCl 1M con 50ml de NaOH 1M, estando las disoluciones a 18ºC. Si la temperatura final de la mezcla después de la reacción es 23ºC. Calcula: a) El calor desprendido. b) ΔHº en kJ/mol para la reacción: H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l).

Problema 411:

¿Qué cantidad de calor absorben 250g de hierro cuando se calienta de 20ºC a 80ºC? Dato c(Fe) = 450J·kg^-1·K^-1

Problema 412:

¿Qué cantidad de calor absorben 500g de hielo cuando se calienta de -30ºC a -5ºC? Dato c(hielo) = 2114J·kg^-1·K^-1

Problema 413:

¿Qué cantidad de calor desprenden 10kg de granito cuando se enfrían de 50ºC a 15ºC? Dato c(granito) = 790J·kg^-1·K^-1

Problema 414:

¿Qué cantidad de calor desprenden 1000kg de agua cuando se enfrían de 30ºC a 18ºC? Dato c(agua) = 4180J·kg^-1·K^-1

Problema 415:

En un calorímetro tenemos 250g de agua a 18ºC y añadimos 350g de agua a 50ºC. Si la temperatura de equilibrio es de 35ºC, calcula la capacidad calorífica del calorímetro. Dato c(agua) = 4180J·kg^-1·K^-1

Problema 416:

En un calorímetro tenemos 200g de agua a 20ºC y añadimos 300g de agua a 45ºC. Si la temperatura de equilibrio es de 34ºC, calcula la capacidad calorífica del calorímetro. Dato c(agua) = 4180J·kg^-1·K^-1

Problema 417:

Introducimos en un calorímetro 150g de una pieza de un metal puro, a la temperatura ambiente de 18,0ºC. Calcula el calor específico del metal e indica qué metal puede ser viendo la tabla de calores específicos, si añadiendo 200g de agua a 45ºC la temperatura de equilibrio que se alcanza es de 40,1ºC. Datos: Capacidad calorífica del calorímetro C = 150J·K^-1 y c(agua) = 4180J·kg^-1·K^-1

Problema 418:

Introducimos 100ml de disolución 1M de NaOH en un calorímetro, de capacidad calorífica 150J·K^-1, que están a la temperatura ambiente de 20,0ºC. Se introduce en el calorímetro 100ml de disolución 1M de HCl que está a la misma temperatura. Calcula el calor de reacción y la ΔH molar de reacción sabiendo que la temperatura de equilibrio que se alcanza es T_eq = 25,6ºC.
Datos: supón que la densidad de las disoluciones es d = 1g/ml y que el calor específico de las disoluciones coincide con el calor específico del agua, c(agua) = 4180J·kg^-1·K^-1

Problema 421:

Calcula ΔHº de las reacciones, y comprueba que se cumple la Ley de Hess.

NaOH_(s) → NaOH_(aq)
NaOH_(aq) + HCl_(aq) → NaCl_(aq) + H₂O_(l)
NaOH_(s) + HCl_(aq) → NaCl_(aq) + H₂O_(l)

Problema 422:

Calcula la ΔHº para la reacción de obtención de cobre a partir de su mineral que se produce según la reacción:
Cu₂S_(s) + O_2(g) → 2 Cu_(s) + SO_2(g)
Ten en cuenta que los calores de las reacciones implicadas en la obtención son:
2 Cu₂S_(s) + 3 O_2(g) → 2 Cu₂O_(s) + 2 SO_2(g) ΔHº= −767,3kJ
Cu₂S_(s) + 2 Cu₂O_(s) → 6 Cu_(s) + SO_2(g) ΔHº= +115,9kJ

Problema 423:

Calcula la entalpía normal de formación del ZnO a partir de los siguientes datos:
H₂SO_4(aq) + Zn_(s) → ZnSO_4(aq) + H_2(g)           ΔH= −335,1kJ
H₂SO_4(aq) + ZnO_(s) → ZnSO_4(aq) + H₂O_(l)      ΔH= −211,4kJ
2H_2(g) + O_2(g) → 2 H₂O_(l)                                  ΔH= −571,6kJ

Problema 424:

Calcula el calor normal de formación del gas metano, sabiendo los calores de combustión correspondientes a las reacciones:

C_(grafito) + O_2(g) → CO_2(g)                      ΔH= −393,5kJ/mol
H_2(g) + 1/2 O_2(g) → H₂O_(l)                      ΔH= −285,9kJ/mol
CH_4(g) + 2 O_2(g) → CO_2(g) + 2 H₂O_(l)    ΔH= −890,3kJ/mol

Problema 425:

En la fermentación alcohólica de la glucosa se obtiene alcohol etílico y dióxido de carbono, según la reacción:

C₆H₁₂O_6(s) → 2 CH₃−CH₂OH_(l) + 2 CO_2(g).

Calcula el calor de reacción sabiendo que ΔHcombustión(glucosa)= −2813kJ/mol y ΔHcombustión(etanol)= −1366kJ/mol.

Problema 426:

Calcula la ΔHº para la siguiente reacción utilizando la Ley de Hess:
2 Al_(s) + 6 HCl_(aq) → 2 AlCl_3(aq) + 3 H_2(g)
Teniendo en cuenta que los calores de las reacciones siguientes son:
H_2(g) + Cl_2(g) → 2 HCl_(g)                   ΔHº= −183,9kJ
HCl_(g) → HCl_(aq)                                ΔHº= −73,2kJ
AlCl_3(s) → AlCl_3(aq)                           ΔHº= −325,6kJ
Al_(s) + 3/2 Cl_2(g) → AlCl_3(s)              ΔHº= −700,7kJ

Problema 441:

Calcula la variación de entalpía normal de la reacción a partir de las entalpías de formación de las tablas termodinámicas:

CaCO_3(s) → CaO_(s) + CO_2(g)

Problema 442:

Calcula la variación de entalpía normal de la reacción a partir de las entalpías de formación de las tablas termodinámicas:

Fe₂O_3(s) + 3 CO_(g) → 3 CO_2(g) + 2 Fe_(s)

Problema 443:

Calcula la variación de entalpía normal de la reacción a partir de las entalpías de formación de las tablas termodinámicas:

NH₄Cl_(s) → NH₄⁺ _(aq) + Cl⁻ _(aq)

Problema 444:

Calcula la variación de entalpía normal de la reacción a partir de las entalpías de formación de las tablas termodinámicas:

CaCO_3(s) + 2 HCl_(aq) → CaCl_2(aq) + CO_2(g) + H₂O_(l)

Problema 445:

Calcula cuando se desprenderá más cantidad de calor quemando 1kg de gas propano C₃H₈ o quemando 1kg de gas butano C₄H₁₀.

Problema 451:

Estimar la variación de entalpía normal de la siguiente reacción gaseosa, utilizando los valores de las energías medias de enlace de las tablas:

HCl_(g) + CH₂=CH_2(g) → CH₃-CH₂Cl_(g)

Problema 452:

Estimar la variación de entalpía normal de la siguiente reacción gaseosa, utilizando los valores de las energías medias de enlace de las tablas:

CH₃-CH₂OH_(g) → CH₂=CH_2(g) + H₂O_(g)

Problema 453:

Estimar la variación de entalpía normal de la siguiente reacción gaseosa, utilizando los valores de las energías medias de enlace de las tablas:

CH_4(g) + Cl_2(g) → HCl_(g) + CH₃Cl_(g)

Problema 454:

Estimar la variación de entalpía normal de la siguiente reacción gaseosa, utilizando los valores de las energías medias de enlace de las tablas:

CH₂=CH_2(g) + H_2(g) → CH₃-CH_3(g)

Problema 461:

Utilizando las tablas termodinámicas, a) calcula ΔSº de la reacción y di si será espontánea desde el punto de vista del desorden. b) calcula ΔGº de la reacción (con los datos de ΔHº y ΔSº) y di si será espontánea a temperatura ambiente.
CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)

Problema 462:

Problema 463:

Problema 464:

Problema 465:

Ajusta la reacción siguiente y di si será espontánea, utilizando las ΔGº_f
Zn(s) + H₂SO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + H₂(g)

Problema 466:

Ajusta la reacción siguiente y di si será espontánea, utilizando las ΔGº_f
NH₃(g) + HCl(g) → NH₄Cl(s)

Problema 467:

Ajusta la reacción siguiente y di si será espontánea, utilizando las ΔGº_f
Cu(s) + H⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + H₂(g)

Problema 468:

Ajusta la reacción siguiente y di si será espontánea, utilizando las ΔGº_f
C₄H₁₀(g) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(g)

Problema 469:

Estima a partir de qué temperatura será espontánea la siguiente reacción:N₂(g) + 3 F₂(g) → 2 NF₃(g) ΔHº = –249kJ/mol, ΔSº = –277,8J/mol K

Problema 470:

Estima a partir de qué temperatura será espontánea la siguiente reacción:N₂(g) + 3 Cl₂(g) → 2 NCl₃(g) ΔHº = +460kJ/mol, ΔSº = –275J/mol K

Problema 471:

Estima a partir de qué temperatura será espontánea la siguiente reacción:N₂F₄(g) → 2 NF₂(g) ΔHº = +93,3kJ/mol, ΔSº = +198,3J/mol K

Problema 472:

Estima a partir de qué temperatura será espontánea la siguiente reacción:C₃H₈(g) + 5 O₂(g) → 3 CO₂(g) + 4 H₂O(g) ΔHº = –2044,7kJ/mol, ΔSº = +101,3J/mol K

Problema 473:

Teniendo en cuenta los datos termodinámicos de las tablas, predecir a partir de qué temperatura aproximadamente se producirá de forma espontánea el proceso
H₂O(l) → H₂O(g)
Es decir, a que temperatura entrará en ebullición el agua de forma espontánea. Supón que ΔH y ΔS no varían apreciablemente con la temperatura.