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 K_p y K_c  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 K_p= 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 K_p a 673 K.

Solución

343.-

La constante K_p 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 K_c 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, K_p y K_c 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 K_p = 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 K_p.

Solución

348.-

En la reacción de formación del HI, K_p = 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 K_p 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 K_p 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 K_p = 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 K_c.

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 K_c en esas condiciones.

Solución

356.-

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

la constante de equilibrio K_c 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 K_c.

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 K_p.

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, K_c = 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 K_c = 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 K_p a dicha temperatura.

Solución

366.-

A 374 K, K_p 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)          K_c = 50          

1. ¿Cuál es el valor de K_p?

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 K_p.

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 K_c.

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 K_c.

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 K_c.

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 K_p 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)                  K_p = 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:

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

¿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. K_p 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. K_c 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 K_c 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)

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

Solución

391.-

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 K_c 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.-

K_p 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 K_c.

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 K_p 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 K_c para dicha reacción.

Solución

401.-

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

1. Determina K_p 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 K_p 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 K_c.

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 K_p = 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 K_p 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.-

1. K_p 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 K_p y K_c 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 K_c y K_p, 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 K_c.

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 K_c 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 K_c 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)     I₂  (s) + Cl₂(g)

la constante K_p 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)

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

Solución