7.4.- Ejercicios y cuestiones

 

340.-

A una determinada temperatura, se añaden a un recipiente vacío 746 gr de I2 y 16'2 gr de H2. Se deja alcanzar el equilibrio y entonces se comprueba que se han formado 721 gr de HI. Calcular Kp y Kc  para el proceso de formación de HI.

Solución

 

 

341.-

Se introducen 0'02 moles de CaCO3 en un recipiente de 1 litro, y éste se calienta hasta 1170 ºK. Determinar la composición de equilibrio sabiendo que la reacción:

CaCO3 (s)            CaO (s) + CO2 (g)      posee una Kp= 1'0 atm.

Solución

 

 

342.-

Determinaciones experimentales han permitido conocer que si se calienta amoniaco puro a 673 K y 0'934 atm, se halla disociado en un 40% en N2 y H2. Determinar:

  1. La presión parcial de cada uno de los gases cuando se alcance el equilibrio.

  2. Los moles de cada gas en el equilibrio (suponer que el peso total de la mezcla es de 100 gr).

  3. El volumen de la mezcla.

  4. El valor de Kp a 673 K.

Solución

 

 

343.-

La constante Kp para la reacción de descomposición del N2O4 (g) en NO2 (g) a 308 K, vale 0'32 atm. Calcular la presión a la que el N2O4 se encuentra disociado en un 25%

Solución

 

 

344.-

La constante Kc para la reacción del etanol (CH3CH2OH) con el ácido acético (CH3COOH) para dar acetato de etilo (CH3COOCH2CH3) y agua, vale 4. ¿Cuántos gr de acetato de etilo se formarán al mezclar 1'3 moles de etanol con 1'33 moles de ácido acético?.

Solución

 

 

345.-

A 630 ºC y 1 atm de presión, la densidad del SO3 es de 0’927 gr/l. Calcular el grado de disociación, Kp y Kc para la reacción:

2 SO3 (g)              2 SO2 (g) + O2 (g)

Solución

 

 

346.-

En un recipiente de 250 cc, se mezclan 16 gr de S con la cantidad estequiométrica de Hidrógeno a 25 ºC. A esa temperatura, la constante de equilibrio para la reacción:

S (s) + H2 (g)              H2S (g)

tiene el valor de Kp = 6'32.10-5. Determinar la cantidad de ácido sulfhídrico formada.

Solución

 

 

347.-

En la síntesis de Haber, una mezcla de nitrógeno e hidrógeno en la proporción 1:3 tiene a 723 K y 50 atm la siguiente composición en el equilibrio: 9'6% de NH3 ; 28'2% de N2 y 62'2% de H2. Determina el valor de Kp.

Solución

 

 

348.-

En la reacción de formación del HI, Kp = 54'4 a 355 ºC.
Determinar el porcentaje de I2 que se convertirá en HI al mezclar 0'2 moles de I2 con 0'2 moles de H2 a la citada temperatura.

Solución

 

 

349.-

Si en el problema anterior la cantidad de H2 se aumenta hasta 2 moles, ¿cuál será el nuevo porcentaje de I2 reaccionado?. ¿Se podría predecir a priori si sería mayor o menor?.

Solución

 

 

350.-

A 248 ºC y 1 atm, se ha determinado que si se utiliza una muestra inicial de 0'5 moles de SbCl5, la mezcla de equilibrio contiene un 42'8% de Cl2. Calcular Kp para la reacción:

SbCl5(g)                SbCl3(g) + Cl2 (g)

Solución

 

 

351.-

El CO2, se disocia parcialmente a 2000 K según la reacción:

2 CO2 (g)                  2 CO (g) + O2 (g)

Experimentalmente se encuentra que reacciona sólo un 1'6% del dióxido de carbono presente inicialmente. Calcular:

  1. el valor de Kp suponiendo una presión parcial de CO2 en el equilibrio de una atm.

  2. la presión total en estas condiciones.

Solución

 

 

352.-

Se sabe que la reacción: 2 SO2 (g) + O2 (g)    2 SO3 (g) tiene una Kp = 3'4 a 1000 K. Cuando se alcanza el equilibrio la presión de SO3 respecto a la de SO2 es de 1'25. Calcular las presiones parciales de los gases presentes en la mezcla y la presión total del sistema cuando se alcance el equilibrio.

Solución

 

 

353.-

El equilibrio CO (g) + H2O (g)       CO2 (g) + H2 (g) tiene una constante de 0'63 a 986 ºC. Determina la presión parcial de cada uno de los gases en el equilibrio si una mezcla del 12% de CO, 22% de H2O, 3O% de CO2 y 36% de H2 se calienta a 986 ºC bajo una presión de 1 atm.

Solución

 

 

354.-

9 moles de CO y 15 de Cl2 se colocan en un recipiente de 3 litros. En el equilibrio:

CO (g) + Cl2 (g)             COCl2 (g)

se encuentra que hay 6'3 moles de Cl2 en la mezcla. Determina el valor de la constante de equilibrio Kc.

Solución

 

 

355.-

12 moles de SO2 y 8 de NO2 se colocan en un recipiente de 2 litros. Al alcanzarse el equilibrio según la reacción:

SO2(g) + NO2 (g)               SO3 (g) + NO (g)

se determina que la concentración de NO2 es de 1 M. Calcula el valor de Kc en esas condiciones.

Solución

 

 

356.-

En la reacción:             N2O4 (g)               2 NO2 (g)

la constante de equilibrio Kc es de 2 M. Se introduce en un recipiente de 1 litro, 1 mol de N2O4 dejando que se alcance el equilibrio.

  1. ¿Qué concentración de NO2 se obtendrá?.

  2. ¿Y si el volumen fuese de 10 litros?.

Solución

 

 

357.-

En un recipiente cerrado de 5 litros de capacidad, se introducen  0'158 moles de I2 y 4'89 de H2 a 500 ºC de temperatura. Determinar la cantidad de HI formado sabiendo que la constante de equilibrio toma el valor de 50 a la citada temperatura.

Solución

 

 

358.-

Calentando a 200 °C una cantidad de pentacloruro de fósforo en un vaso de 10 litros, se establece un equilibrio que contiene 0’26 moles de pentacloruro de fósforo (PCl5), 0'35 moles de tricloruro de fósforo (PCl3) y 0'35 moles de cloro (Cl2). Calcula el valor de la constante de equilibrio Kc.

Solución

 

 

359.-

Tenemos la siguiente reacción en equilibrio:

N2 (g) + 3 H2 (g)              2 NH3 (g)

que contiene 3'6 moles de H2, 13'5 moles de N2 y 1 mol de NH3. La presión total es de 2 atm. Calcular las presiones parciales de cada uno de los gases en dicho equilibrio y el valor de Kp.

Solución

 

 

360.-

Calcular las concentraciones en el equilibrio que se alcanza al introducir 0'1 moles de N2O4 en un erlenmeyer de 2 litros de capacidad a 25 °C, teniendo presente que la reacción:

N2O4 (g)               2 NO2 (g)

tiene de Kc = 0'0058 M a dicha temperatura.

Solución

 

 

361.-

Dado que, a 760 °C, Kc = 33'3 M para el equilibrio:

PCl5 (g)                 PCl3 (g) + Cl2 (g)

¿Cuál será el estado de equilibrio que alcanzará el sistema si inyectamos 1'5 gr de PCl5 y 15 gr de Cl2 en un volumen de un litro?

Solución

 

 

362.-

Se desea obtener un mol de acetato de etilo según la reacción:

CH3COOH(l) + CH3CH2OH (l)         CH3COOCH2CH3(l) + H2O(l)

Calcular las cantidades mínimas, en moles, de reactivos en partes iguales que deben utilizarse inicialmente. Para la citada reacción, K = 4 a 20 °C.

Solución

 

 

363.-

Si se calientan 46 gr de I2 y 1 gr de H2 hasta alcanzar el equilibrio a 450 °C según la reacción:

I2 (g) + H2 (g)          2 HI (g)

la mezcla en el equilibrio contiene 1'9 gr de I2. ¿cuántos moles de cada gas existirán en el equilibrio?; ¿cuánto vale su constante de equilibrio a 450 °C?

Solución

 

 

364.-

Calcular el % de disociación del N2O4 a 27 °C y 0'7 atm de presión sabiendo que Kc = 0'17 M y la reacción:

N2O4 (g)                2 NO2 (g)

Solución

 

 

365.-

Dada la reacción:         2 NOBr (g)            2 NO (g) + Br2 (g)     

Si el bromuro de nitrosilo está disociado en un 34% a 25 °C y 25 atm de presión, calcular el valor de Kp a dicha temperatura.

Solución

 

 

366.-

A 374 K, Kp para la reacción: SO2Cl2(g)      SO2(g) + Cl2(g) vale 2'4 atm. Si introducimos 6'4 gr de SO2Cl2 en un tubo de un litro, ¿cual será la presión de SO2Cl2 si no se ha disociado nada?; ¿cuáles serán las presiones parciales de todos los gases cuando se alcance el equilibrio?

Solución

 

 

367.-

Al hacer reaccionar en un recipiente de 10 litros a 240 °C, 0'5 moles de H2 con 0'5 moles de I2 según la reacción:    

I2 (g) + H2 (g)                 2 HI (g)          Kc = 50          

  1. ¿Cuál es el valor de Kp?

  2. ¿Cuál es el valor de la presión total en el recipiente cuando se alcance el equilibrio?

  3. ¿Cuántos moles habrán de I2 en el equilibrio?

Solución

 

 

368.-

El carbamato de amonio se disocia según la reacción:

NH4CO2NH2 (s)               2 NH3 (g) + CO2 (g)

A 25 °C, la presión total de los gases en el equilibrio es de 0'116 atm. Calcular Kp.

Solución

 

 

369.-

Dada la reacción:      CO2 (g) + H2 (g)           CO (g) + H2O (g)
cuya constante a 1000 K vale K = 0'719. calcular:

  1. La composición volumétrica de equilibrio a dicha temperatura partiendo de cantidades equimolares de los reactivos.

  2. La presión parcial de cada uno de los componentes en el equilibrio, si la presión total es de 10 atm.

  3. ¿qué efecto tendrá sobre el equilibrio un aumento de la presión?

Solución

 

 

370.-

Cuando el óxido de mercurio(II) se calienta en un recipiente cerrado, en el que se ha hecho el vacío, se disocia en mercurio y oxígeno hasta alcanzarse una presión total que a 380 °C es de 141 mmHg. Calcular:

  1. las presiones parciales de cada uno de los gases cuando se alcance el equilibrio a esa temperatura.

  2. las concentraciones de los mismos.

  3. el valor de Kc.

Solución

 

 

371.-

A 400 °C y 50 atm de presión total la síntesis del amoniaco sobre catalizador adecuado y partiendo de cantidades estequiométricas de hidrógeno y nitrógeno, conduce a un porcentaje volumétrico de amoniaco en el equilibrio del 15%. Calcular:

  1. la composición volumétrica del sistema en el equilibrio.

  2. las presiones parciales en el equilibrio de cada gas.

  3. el valor de Kc.

Solución

 

 

372.-

En un cilindro provisto con un pistón se tiene una mezcla en equilibrio de COCl2, CO y Cl2, cuyas concentraciones respectivas son 20M, 2M y 2M.

  1. Predecir de forma cualitativa qué sucederá si se reduce el volumen a la mitad.

  2. Comprobar la predicción realizada en el apartado anterior si la temperatura permanece constante.

Solución

 

 

373.-

A 1000 K y presión 30 atm en el equilibrio:    

CO2 (g) + C (s)         2 CO (g)

el 17% de los gases presentes son de CO2. ¿Cuál será el nuevo % si la presión la reducimos a 20 atm?

Solución

 

 

374.-

Sea el sistema en equilibrio:   

Xe (g) + 2 F2 (g)       F4Xe (g)      DH = ‑218 KJ/mol

Predecir el efecto que producirá sobre el equilibrio cada una de las siguientes operaciones, explicándolo:

  1. Aumento del volumen del recipiente.

  2. Disminución de la temperatura.

  3. Adición de Xe (g).

Solución

 

 

375.-

A una temperatura determinada se produce la reacción:

Xe (g) + 2 F2 (g)               F4Xe (g)

  1. Se mezclan 0'4 moles de Xe con 0'8 moles de F2 en un recipiente de 2 litros. Cuando se alcanza el equilibrio, el 60% de todo el Xe se ha convertido en F4Xe. Hallar Kc.

  2. Se mezclan 0'4 moles de Xe con "y" de F2 en el mismo recipiente. Cuando se alcanza el equilibrio, el 75% de todo el Xe se ha convertido en F4Xe. Hallar el valor de "y".

Solución

 

 

376.-

Una mezcla de nitrógeno e hidrógeno en proporción 1:3 se calienta a 400 °C y se comprime hasta 50 atm. En estas condiciones, se obtiene un 15'11 % de amoniaco. Hallar Kp para el equilibrio:                       

N2 (g) + 3 H2 (g)                     2 NH3 (g)

Solución

 

 

377.-

En un recipiente que contiene amoniaco a una presión de 0'5 atm se colocan 5 gr de bisulfuro amónico.

  1. Hallar la presión total en el recipiente una vez alcanzado el equilibrio.

  2. Hallar la fracción molar de cada uno de los gases en el equilibrio.

  3. ¿Cual hubiese sido el resultado de los dos apartados anteriores si en lugar de introducir 5 gr de bisulfuro amónico se hubiesen introducido 10 gr?

DATOS: la reacción que se produce es:

NH4HS (s)             NH3 (g) + H2S (g)                  Kp = 0'11 atm2

Solución

 

 

378.-

Considerar el equilibrio:

N2 (g) + 3 H2 (g)               2 NH3 (g)               DH = ‑ 92'4 KJ

indicar cómo afectará al equilibrio cada una de las siguientes operaciones explicando las respuestas:

  1. Aumento de la presión.
  2. Aumento de la temperatura.
  3. Adición de un gas inerte que no participe en la reacción, por ejemplo argón.
  4. Adición de hidrógeno.

Solución

 

 

379.-

A temperatura ambiente, en el aire atmosférico, la relación molar entre Nitrógeno: Oxígeno:Argón es de 78'08 : 20'94 : 0'98 (ignorar la presencia de otros gases). A la temperatura de 2500 °C, la constante de equilibrio para la reacción:

N2 (g) + O2 (g)              2 NO (g)

vale K = 2'07.10‑3. Hallar la fracción molar del NO a dicha temperatura.

Solución

 

 

380.-

Se ha realizado la reacción N2O4(g)  2 NO2(g) varias veces, con distintas cantidades, siempre a 134 °C. Una vez alcanzado el equilibrio las concentraciones de las dos substancias en cada muestra fueron:

muestra nº 1 2 3
[N2O4] (moles/l) 0,29 0,05 ?
[NO2] (moles/l) 0,74 ? 0,3

completa  la tabla con los valores que faltan.

Solución

 

 

381.-

  1. Una mezcla en equilibrio para la reacción
                         2 H2S(g)           2 H2(g)     +     S2(g)
    contiene 1,0 moles de H2S;  0,20 moles de H2 y 0,80 moles de S2 en un recipiente de 2 l. Calcula Kc a la temperatura de la mezcla.

  2. Otra mezcla a la misma temperatura contiene en un recipiente igual, 0,1 moles de H2 y 0,4 moles de S2, calcula cuántas moles de H2S habrá en la mezcla.

Solución

 

 

382.-

Dadas las siguientes ecuaciones:

  1. CO(g) + H2O(g)  CO2 (g)+H2 (g)

  2. 2 SO2 (g) + O2 (g)  2 SO3(g) 

  3. N2 (g) + 3 H2 (g)  2 NH3 (g).

Escribe la relación entre Kc y Kp para cada una.

Solución

 

 

383.-

Un recipiente contiene una mezcla de N2, H2 y NH3 en equilibrio. La presión total en el recipiente es 2,8 atm, la presión parcial del H2 es 0,4 atm y la del N2, 0,8 atm. Calcula Kp para la reacción en fase gaseosa

N2 (g) + 3 H2 (g)    2 NH3 (g)

a la temperatura de la mezcla.

Solución

 

 

384.-

Se mezclan 0,84 moles de PCl5 y 0,18 moles de PCl3 en un recipiente de 1 litro. Cuando se alcanza el equilibrio existen 0,72 moles de PCl5. Calcula Kc a la temperatura del sistema para la reacción:

PCl5 (g)  PCl3 (g) + Cl2(g).

Solución

 

 

385.-

La siguiente mezcla es un sistema en equilibrio: 3,6 moles de hidrógeno, 13,5 moles de nitrógeno y 1 mol de amoníaco a una presión total de 2 atm y a una temperatura de 25°C. Se pide:

  1. la presión parcial de cada gas;

  2. Kc y Kp para la reacción:  N2(g) + 3 H2(g)     2 NH3(g) a 25 °C.

 

Solución

 

 

386.-

La constante de equilibrio para la reacción:

Cl2(g) + CO(g)  COCl2(g)

es Kc = 5 (mol/l)-1 a cierta temperatura. Se tienen las siguientes mezclas en respectivos recipientes, todos de 1 litro:

Sistema 1 2 3
Moles de Cl2 5 2 1
Moles de CO 2 2 1
Moles de COCl2 20 20 6

¿Está cada uno de estos sistemas en equilibrio? Si no, ¿en qué sentido evolucionarán?

Solución

 

 

387.-

Cuando se mezclan 1 mol de N2 y 3 moles de H2 a cierta temperatura y a una presión constante de 10 atm se obtienen 0,4 moles de NH3 en el equilibrio. Se pide:

  1. los moles de cada gas en el equilibrio;

  2. la presión parcial de cada gas en el equilibrio;

  3. Kp para la reacción N2 (g) + 3 H2 (g)  2 NH3 (g) a la temperatura a la que se hizo la reacción.

Solución

 

 

388.-

Si se calientan 46 g de yodo y 1 g de hidrógeno a 450 °C, la mezcla en equilibrio contiene 1,9 g de yodo. Se pide:

  1. moles de cada gas en la mezcla en equilibrio;

  2. Kc para la reacción H2 (g) + I2 (g)  2 HI (g) a 450 ºC.

Solución

 

 

389.-

A 500 K el PCl5 se descompone parcialmente dando PCl3 y Cl2. Se sabe que si se introduce 1 mol de PCl5 en un recipiente de 1 l y se calienta hasta 500 K, un 14 % del mismo se descompone según la ecuación:

PCl5 (g)    PCl3 (g) + Cl2 (g)

Calcula Kc para dicha reacción a dicha temperatura.

Solución

 

 

390.-

Si 1 mol de etanol se mezcla con 1 mol de ácido acético a la temperatura ambiente, la mezcla en equilibrio contiene 2/3 mol de acetato de etilo. Se pide:

  1. Kc para la reacción:

CH3-CH2OH (dis) + CH3-COOH (dis)     CH3-COO-CH2-CH3 (dis) + H2O (dis)

  1. cuántos moles de éster habrá en el equilibrio si se mezclan 3 moles de etanol y 1 mol de ácido acético.

Solución

 

 

391.-

La constante de equilibrio para la reacción:

CO (g) + H2O (g)  CO2(g)  + H2 (g)

es 4 a cierta temperatura. Se introducen 0,6 moles de CO y 0,6 moles de vapor de agua en un recipiente de 2 l a esa temperatura. Calcula el número de moles de CO2 en el equilibrio.

Solución

 

 

392.-

Se introducen 0,1 moles de N2O4 en un recipiente de 2 litros y se calienta hasta 25 °C. Sabiendo que Kc para la reacción:

N2O4 (g)  2 NO2(g)

es 0,006 mol/l a 25 °C, obtén las concentraciones en la mezcla en equilibrio.

Solución

 

 

393.-

Para la reacción H2 (g) + I2 (g)  2 HI(g), K = 50 a 450 °C. En un recipiente de un litro se introduce 1 mol de H2, 1 mol de I2 y 2 moles de HI: determina a) en qué sentido se producirá reacción; b) los moles de cada gas habrá cuando se alcance el equilibrio.

Solución

 

 

394.-

Kp para la reacción N2O4(g)   2 NO2 (g) tiene un valor de 66 atm a 134 °C. Se introduce 1 mol de N2O4 en un recipiente y se calienta hasta 134 °C. en el equilibrio la presión es 10 atm. Calcula cuántos moles de NO2 habrá en la mezcla en equilibrio.

Solución

 

 

395.-

La reacción :        CH3-(CH2)2-CH3 (g)    CH(CH3)3 (g)
tiene una constante de equilibrio de 2,5 a cierta temperatura. Si inicialmente se introduce 1 mol de butano y 0,2 moles de metil-propano, calcula el porcentaje de butano que se convierte en metilpropano.

Solución

 

 

396.-

Un recipiente de un litro contiene una mezcla en equilibrio según la reacción:

PCl5 (g)  PCl3 (g) + Cl2 (g).

Las concentraciones de equilibrio son 0,2, 0,1 y 0,4 moles/l, respectivamente.

  1. Calcula Kc.

  2. Se añade, sin modificar el volumen, 0,1 moles de Cl2, calcula la concentración de PCl5 cuando de nuevo se alcance el equilibrio.

Solución

 

 

397.-

Se encontró que la composición de equilibrio para la siguiente reacción

CO (g) + H2O (g)    CO2 (g) + H2 (g)

era 0,1; 0,1;  0,4 y 0,1 moles, respectivamente, en un matraz de 1 litro. Se añadieron a al mezcla en equilibrio (sin modificar el volumen) 0,3 moles de H2. Calcula la nueva concentración de CO2 una vez restablecido el equilibrio.

Solución

 

 

398.-

Se desea obtener 1 mol de acetato de etilo a partir de etanol y acético según la reacción:

CH3-CH2OH (dis) + CH3-COOH (dis)    CH3-COO-CH2-CH3 (dis) + H2O (dis)

La constante de equilibrio tiene un valor de 4 a 20 °C. Calcula las cantidades de reactivos que se han de mezclar en proporción estequiométrica.

Solución

 

 

399.-

El óxido de mercurio(II) se descompone reversiblemente al calentarse, en vapor de mercurio y oxígeno. Cuando esta operación se realiza en recipiente cerrado, en el que previamente se ha hecho el vacío, se alcanza una presión total en el equilibrio de 150 mm de Hg a 400 °C. Determina el valor de la constante de equilibrio Kp a dicha temperatura para la reacción:

2 HgO (s)     2 Hg(g) + O2  (g).

Solución

 
 
 

400.-

En un recipiente cerrado se coloca una cantidad de carbamato de amonio que se descompone según la reacción:

NH4(NH2-COO) (s)  2 NH3 (g) + CO2 (g)

Una vez alcanzado el equilibrio a 20 °C, la presión en el recipiente ha aumentado en 0,08 atm. Calcula Kc para dicha reacción.

Solución

 

 

401.-

A 1000°C la presión de CO2 en equilibrio con CaO y CaCO3 es 0,039 atm

  1. Determina Kp para la reacción CaCO3(s)  CaO (s) + CO2 (g);

  2. si se introduce CaCO3 en un recipiente que contiene CO2 a una presión de 0,5 atm ¿se produce reacción?;

  3. ¿cuál será la presión final?;

  4. ¿Y si la presión del CO2 en el recipiente fuera de 0,01 atm?.

Solución

 

 

402.-

El sulfato de hierro(II) se descompone según:

2 FeSO4 (s)    Fe2O3 (s) + SO2 (g) + SO3 (g)

Cuando se realiza la descomposición a 929 °C en un recipiente cerrado, inicialmente vacío, la presión en el equilibrio es 0,9 atm;

  1. determina Kp a dicha temperatura;

  2. determina la presión en el equilibrio si el FeSO4 se introdujera en un matraz a 929 °C que contuviera inicialmente SO2 (g) a una presión de 0,6 atm.

Solución

 

 

403.-

Se tienen los siguientes sistemas en equilibrio:

  1. CaCO3 (s)  CaO (s) + CO2 (g)

  2. C (graf) + CO2 (g)  2 CO (g).

Prediga, justificando la respuesta, en qué sentido se producirá reacción si

  1. añadimos CO2 sin modificar el volumen;

  2. eliminamos CO2 (haciéndolo reaccionar con NaOH) sin modificar el volumen.

Solución

 

 

404.-

En un cilindro provisto de un pistón se tiene una mezcla en equilibrio según la reacción:

COCl2 (g)  CO (g) + Cl2 (g),

que contiene en un volumen de 1 litro las cantidades siguientes: 20 moles de COCl2, 2 moles de CO y 2 moles de Cl2.

  1. calcula Kc.

  2. predice en qué sentido se producirá reacción si se disminuye el volumen a la mitad. 

  3. calcula la composición de la mezcla cuando de nuevo se alcance el  equilibrio.

 

Solución

 

 

405.-

Indica, justificando la respuesta, cuál será el efecto de un aumento de la presión (disminución del volumen) a temperatura constante en cada uno de los siguientes sistemas en equilibrio?

  1. N2O4 (g)  2 NO2 (g)

  2. CO (g) + 2 H2 (g) CH3OH (g)

  3. H2 (g) + I2 (g)  2 HI (g)

  4. CaCO3 (s)   CaO(s) + CO2 (g)

Solución

 

 

406.-

Considera las siguientes reacciones:

  1. 2 SO2 (g) + O2 (g)  2 SO3 (g)               DH = -197 kJ

  2. N2O4 (g)  2 NO2 (g)                              DH = +94 kJ

  3. N2 (g) + 3 H2 (g)  2 NH3(g)                  DH = -22 kJ

Explica en qué sentido se producirá reacción si, una vez alcanzado el equilibrio, se eleva la temperatura a volumen y presión constantes.

Solución

 

 

407.-

Cuando el dióxido de estaño se calienta en presencia de hidrógeno, se produce la reacción siguiente:

SnO2 (s) + 2 H2 (g)  Sn (s) + 2 H2O (g)

Si los reactivos se calientan en un recipiente cerrado a 500 °C, se llega al equilibrio con unas concentraciones de H2 y H2O de 0,25 moles.l-1, de cada uno.

  1. Calcula Kc.

  2. Se añade 0,25 moles.l-1 de H2 al recipiente, ¿Cuáles serán las concentraciones de H2O e H2 cuando se restablezca el equilibrio?

  3. ¿Pueden encontrarse en equilibrio un mol de H2 y dos moles de H2O a la misma temperatura? Justifica la respuesta.

 

Solución

 

 

408.-

Considerar el siguiente equilibrio: C (s) + 2H2 (g)  CH4 (g) DH°= -75 kJ. Predecir cómo se modificará el equilibrio cuando se realicen los siguientes cambios:

  1. disminución de la temperatura;

  2. adición de C (s);

  3. disminución de la presión de H2;

  4. disminución del volumen de la vasija donde tiene lugar la reacción.

Solución

 

 

409.-

Cuando el cloruro amónico se calienta a 275 °C en un recipiente cerrado de 1 litro, se descompone dando lugar a cloruro de hidrógeno gaseoso y amoníaco gaseoso alcanzándose el equilibrio. La constante Kp = 1,04.10-2 atm2. ¿Cuál será la masa de cloruro amónico que queda sin descomponer cuando se alcanza el equilibrio si en la vasija se introducen 0,980 g de sal sólida?.

Solución

 
 
 

410.-

En la obtención del ácido sulfúrico, una etapa importante es la correspondiente a la oxidación del dióxido de azufre gaseoso para formar el trióxido según la reacción:

SO2 (g) + 1/2 O2 (g)  SO3 (g)       DHº = -88,6 kJ.   

  1. ¿Cómo se modificará el equilibrio al elevar la temperatura? ¿Cambiará la constante de equilibrio?

  2. ¿Qué sucederá si se duplica el volumen de la vasija de reacción?

Solución

 

 

411.-

Considere el equilibrio: 2 SO2 (g) + O2 (g)  2 SO3 (g) DHº = -197 kJ. Indique cómo variará la concentración de SO3 en los casos siguientes:

  1. al pasar de 25 ºC a 500 ºC.

  2. al aumentar la presión total del sistema a temperatura constante.

  3. al añadir un catalizador al medio.

  4. al reducir el volumen del recipiente a la mitad.

Solución

 

 

412.-

Formule la expresión de Kp para cada una de las siguientes ecuaciones químicas:

  1. SO2 (g) + 1/2 O2 (g)   SO3 (g)

  2. 2 SO2 (g) + O2 (g)   2SO3(g)               DHº = -197 kJ

Compare ambas expresiones y comente las analogías y diferencias. ¿Cuál es la relación existente entre Kp y Kc para cada una de estas ecuaciones químicas?

Solución

 

 

413.-

Considere el equilibrio: N2 (g) + 3 H2 (g)  2 NH3 (g) DHº = -92,4 kJ que se desarrolla en un recipiente de volumen fijo. Indique cómo afectará a dicho equilibrio cada una de las operaciones siguientes:

  1. Aumento de la presión. 
  2. Aumento de la temperatura.
  3. Adición de un gas inerte que no participe en la reacción, por ejemplo argón.

  4. Adición de hidrógeno. 

Explique su respuesta.

Solución

 

 

414.-

En un recipiente de 1,3 litros de capacidad se tiene 2,6 g de tetróxido de dinitrógeno a 27°C. Cuando se alcanza el equilibrio, la presión en el recipiente es de 0,6 atm. Calcular el grado de disociación del equilibrio:

N2O4 (g)  2 NO2 (g)

Solución

 

 

415.-

A 600 K se introduce en un matraz 1 mol de CO2 y C en exceso, la presión total en el interior del recipiente es de 1 atm. Cuando se alcanza el equilibrio manteniendo constante la temperatura, la presión total en el recipiente es 1,5 atm. Calcular:
  1. Kp a 600 K para el equilibrio:  CO2 (g) + C (s)    2 CO (g);
  2. número de moles de CO2 y CO presentes en el equilibrio.

Solución

 

 

416.-

Analizada una muestra de un gas encerrado en un recipiente de 5 litros a una temperatura de 600 K que se encontraba en equilibrio químico, se observó que estaba compuesto por amoníaco, nitrógeno e hidrógeno en concentraciones 5.10-4 M, 0,02 M y 0,02 M, respectivamente. A partir de estos datos, obtener los valores de las constantes de equilibrio Kp y Kc para la reacción:

3 H2 (g) + N2 (g)  2 NH3 (g).

Solución

 

 

417.-

Se introduce una muestra de pentacloruro de fósforo en un frasco a una temperatura de 427°C. El pentacloruro se disocia parcialmente produciendo cloro y tricloruro de fósforo:

PCl5 (g)    Cl2 (g) + PCl3 (g)

Si las presiones parciales del cloro y del pentacloruro son, respectivamente, 0,5 y 0,4 atm, calcular los valores de Kc y Kp, así como las fracciones molares de los componentes de la mezcla en equilibrio.

Solución

 

 

418.-

A cierta temperatura se analiza la mezcla en equilibrio

SO2 (g) + NO2 (g)    SO3 (g) + NO (g)

que está contenida en un matraz y se determina que contiene 0,6 moles de SO3, 0,45 moles de NO, 0,15 moles de SO2 y 0,3 moles de NO2.

  1. Calcula Kc.

  2. Si se añaden a temperatura y volumen constantes 0,3 moles de SO3, calcúlese la composición de la mezcla de gases, cuando se restablezca el equilibrio.

Solución

 

 

419.-

Se introduce en un matraz de 2 litros una mezcla de 2 moles de gas Br2, y 2 moles de Cl2. A cierta temperatura se produce la reacción:

Br2 (g) + Cl2 (g)  2 BrCl (g).

Cuando se establece el equilibrio se determina que se ha gastado el 9,8% de bromo. Calcúlese la constante de equilibrio para la reacción.

Solución

 

 

420.-

Escribir la constante de equilibrio para la reacción:

C2H6 (g)  C2H4 (g) + H2 (g)     DH = 34,4 kcal, T = 900 K, P = 1 atm;

y discutir en qué sentido se desplazará el equilibrio al producirse separadamente los siguientes  cambios:

  1. aumento de la temperatura a presión y volumen constantes;

  2. aumento de la presión total;
  3. aumento de la presión parcial de H2.

Solución

 

 

421.-

En la formación de amoníaco según la reacción

N2 (g) + 3 H2 (g)   2 NH3(g)   DH°<0

indicar qué sucederá cuando:

  1. la temperatura aumente a presión y volumen constante;

  2. aumenta la presión total;

  3. aumenta la presión del hidrógeno;

  4. se añade un catalizador.

Solución

 

 

422.-

En una vasija de 200 ml en la que se encuentra azufre sólido, se introducen 1 gramo de hidrógeno y 3,2 g de H2S. Se calienta el sistema a 380 K con lo que se establece el equilibrio

H2S (g)  H2 (g) + S (s)          Kc = 7,0.10-2

Hallar la presión parcial de ambos gases en el equilibrio.

Solución

 

 

423.-

El bromuro amónico es un sólido cristalino que se descompone endotérmicamente según el siguiente equilibrio:

NH4Br (s)  NH3 (g) + HBr (g)

  1. Explicar si, una vez alcanzado el equilibrio, la presión del HBr (g) y la cantidad de NH4Br (s) aumenta, disminuye o no se modifica, en cada uno de los siguientes casos:

    1. Cuando se introduce NH3 (g).

    2. Al duplicar el volumen del recipiente.

  2. Deducir si el valor de la constante de equilibrio Kc a 400 °C será mayor, menor o igual que a 25 °C.

Solución

 

 

424.-

En un recipiente de volumen fijo se introduce, a 250 °C, una cierta cantidad de pentacloruro de fósforo que se descompone según la reacción:

PCl5  PCl3 + Cl2.

En el equilibrio existen 0,53 moles de cloro y 0,32 moles de pentacloruro de fósforo.

  1. ¿Cuál es el volumen del recipiente si Kc vale 4,1.10-2 M?.

  2. Si se duplica el volumen del recipiente manteniendo constante la temperatura ¿cuál sería la composición del gas en equilibrio?.

Solución

 

 

425.-

El carbonato de calcio se descompone según la siguiente ecuación termoquímica:

CaCO3 (s)  CO2 (g) + CaO (s)                 DH° = 87.8 kJ.

Se calienta el carbonato de calcio.

  1. en un crisol cerrado; ¿se descompondrá en su totalidad?

  2. en un crisol abierto; ¿se descompondrá totalmente?

Explicar lo que sucede en ambos casos.

Solución

 

 

426.-

Considera la descomposición del fosgeno:  

COCl2 (g)    CO (g) + Cl2 (g)         DH° > 0.

  1. Si a temperatura constante se duplica el volumen de la vasija ¿Aumentará, disminuirá o no se modificará?

    1. la cantidad de CO en la mezcla;

    2. La constante de equilibrio;

    3. La presión parcial de COCl2.

  2. Si a presión constante y volumen constante se enfría la vasija de reacción, ¿Cómo se modifica la cantidad de CO?.

Solución

 

 

427.-

Para la reacción en equilibrio a 25 °C:

2 ICl (s)     I(s) + Cl2(g)

la constante Kp vale 0,24 cuando la presión se expresa en atmósferas. En un recipiente de dos litros en el que se ha hecho el vacío se introducen 2 moles de ICl (s).

  1. ¿Cuál es la concentración de Cl2(g) cuando se alcance el equilibrio?

  2. ¿Cuántos gramos de ICl (s) quedarán en el equilibrio?.

Solución

 

 

428.-

A 200°C y un volumen V, la siguiente reacción endotérmica está en equilibrio:

NH4HS (s)   NH3 (g) + H2S (g).

Deduzca y justifique si la concentración de NH3 aumentará, disminuirá o permanecerá constante, cuando se alcance de nuevo el equilibrio después de:

  1. introducir NH3(g)

  2. introducir NH4HS(s).

  3. aumentar la temperatura a presión y volumen constante;

  4. duplicar el volumen del recipiente.

Solución

 

 

429.-

En un recipiente de 2 litros, que contiene inicialmente 3 gramos de dióxido de estaño y 0,1 gramos de hidrógeno se calienta hasta 500 ºC, con lo que se establece el equilibrio cuando la presión parcial del hidrógeno es de 0,975 atm.

  1. Calcular la constante de equilibrio:  

SnO2 (s) + 2 H2 (g)    Sn (s) + 2 H2O (g)

  1. Razonar si, una vez alcanzado el equilibrio, se reduce el volumen a la mitad se duplicarán o no las concentraciones gaseosas finales.

Solución