Rambla de Santa Cruz, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477

buzon@colegio-hispano-ingles.es

COLEGIO HISPANO INGLÉS

Examen Termoquímica

1. Las ambrosías son barquillos rellenos de crema, cubiertos por una ligera capa de chocolate, que nos aportan energía cuando las consumimos, gracias a la combustión de uno de sus componentes, la sacarosa (C12H22O11).a) Utilizando la Ley de Hess, determina la energía intercambiada en la combustión de un mol de sacarosa.b) Si en una barrita de ambrosía hay 7,5 g de sacarosa. ¿Qué cantidad de energía nos aporta el consumo de una de ellas? Datos: Las entalpías de formación de la sacarosa, el dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O) son –2222 kJ/mol, –394 kJ/mol, y -286 kJ/mol respectivamente. Masas atómicas: (C) = 12; (O) = 16; (H) = 1

2. La entalpía de reacción para el proceso: CS2(l) + 3O2(g) ⇄ CO2(g) + 2SO2(g)    vale, ΔHR = -1072 kJ/mola) Sabiendo que la entalpía de formación del CO2(g) vale -395,5 kJ/mol y la del SO2(g) vale -296,4 kJ/mol, calcula la entalpía de formación de CS2(l). b) Determina el volumen de SO2(g) recogido a 25ºC y 1 atm cuando el desarrollo de la reacción ha producido 6000 kJ. c) Determina la temperatura en la cual la reacción del principio alcanza el equilibrio térmico, si ΔS = -40 kJ/mol KDato: R = 0,082 atm l /mol K

3. Para la reacción de hidrogenación del eteno (CH2=CH2), determina:a) La entalpia de reacción a 298 K.b) El cambio de energía de Gibbs de reacción a 298 K.c) El cambio de entropía de reacción a 298 K.

4. La entalpía de formación del fenol gas (C6H6O) es de 49,95 kJ/mol, y las entalpías de formación del CO2(g) y del H2O(l) son, respectivamente, –393,14 y –285,56 kJ/mol.a) Calcule la entalpía de combustión del fenol gas.b) ¿Cuántos kJ se desprenden en la combustión completa de 23 g de fenol?

5. Razona, y explica razonadamente, en qué condiciones son espontáneos los siguientes procesos (y comenta si juega algún papel la temperatura, tanto si fuera baja o alta en el proceso): a) ΔH>0 y ΔS<0; b) ΔH<0 y ΔS<0; c) ΔH<0 y ΔS>0; d) ΔH>0 y ΔS>0

6. A 25ºC y 1 atmósfera de presión, el calor de formación del bromuro de hidrógeno es de 36,2 kJ/mol. Calcule el calor de disociación del HBr en sus átomos constituyentes sabiendo que en las condiciones señaladas, los calores de disociación del H2 (g) y del Br2 (g) son respectivamente, 435,6 y 193,28 kJ/mol

Materia: QUIMICAEvaluación: 1ª Fecha: 13-Oct-2011

Curso: 2º Bachillerato

Alumno:

HOJA DE EXAMEN

“Nuestra recompensa se encuentra en el esfuerzo, no en el resultado. Un esfuerzo total es una victoria completa”. Gandhi

Problema 1

Problema 2

a) Los datos que nos dan son:

CS2(l) + 3O2(g) CO2(g) + 2SO2(g)   ΔHr = -1072 kJC(s) + O2 (g) CO2 (g)   ΔHf = -395,5 kJS(s) + O2 (g) SO2   ΔHf = -296,4 kJ

 Lo que nos piden:

C(s) + 2S(s) CS2(l)

Para llegar a lo que nos piden con las ecuaciones que nos dan:

A la 1ª le damos la vuelta (multiplicamos por -1)

CO2(g) + 2SO2(g) CS2(l) + 3O2(g) ΔH r = +1072 kJ

La 2ª la dejamos como está C(s) + O2 (g) CO2 (g) ΔHf = -395,5 kJ

La 3ª la multiplicamos por 2 2S(s) + 2O2 (g) 2SO2(g) 2ΔHf = -296,4 x 2 kJ

Sumando las 3 ecuaciones queda:

- 2 / 5 -

Rambla General Franco, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477

buzon@colegio-hispano-ingles.es

COLEGIO HISPANO INGLES

C(s) + 2S(s) CS2(l)   ΔHr = +1072 kJ -395,5 kJ -592,8 kJ = +83,7 kJ

b) Se obtienen 2 moles de SO2 por cada 1072 kJ de energía que se produce, por los que al producirse 6000, serán:  (2 x 6000)/1072 = 11,194 molesque a 25ºC (298K) y 1 atm, ocuparán un volumen:

   V= nRT/P = (11,194x0,082x298)/1 = 273,537 litros de SO2(g)

c) ΔG = 0 ΔG = ΔH – T·ΔS 0 = ΔH – T·ΔS ΔH / ΔS = T T = 26,8 K

Problema 3

Problema 4NOTA: el problema está resuelto empleando tolueno (habría que cambiar los coeficientes estquiométricos de la reacción y el peso molecular del compuesto)

Apartado a)

La reacción de combustión del tolueno gas es:

Al darnos como datos las entalpías de formación de todas las sustancias participantes en esta reacción, calcularemos su entalpía mediante la relación:

donde ci se refiere a los coeficientes estequiométricos de cada sustancia en la reacción ajustada.

Sustituyendo datos, tenemos que:

*NOTA:

Apartado b)

Calculamos los moles que hay en 23 gramos de tolueno:

- 3 / 5 -

Utilizando el valor de la entalpía de combustión obtenido en el apartado a):

Al quemar 23 g de tolueno se liberan 1271,60 kJ

Problema 5

a) No será espontánea nunca pues ambos términos son positivos.

b) Sólo será espontánea a “T” bajas para que el término “–T·ΔS” sea positivo y con un valor absoluto menor que el de “ΔH”.

c) Será siempre espontánea, pues ambos términos serán siempre negativos.

d) Sólo será espontánea (ΔG<0) a “T” altas para que el término “–T·ΔS” sea negativo y con un valor absoluto mayor que el de “ΔH”.

Problema 6

- 4 / 5 -

Rambla General Franco, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife +34 922 276 056 - Fax: +34 922 278 477

buzon@colegio-hispano-ingles.es

COLEGIO HISPANO INGLES

- 5 / 5 -