Alfonso Coya 4º CONTROL FÍSICA Y QUÍMICA 1º DE BACHILLERATO IES R Instituto de Jovellanos Departamento de Física y Química Gijón, jueves 11 de febrero.

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1 Alfonso Coya 4º CONTROL FÍSICA Y QUÍMICA 1º DE BACHILLERATO IES R Instituto de Jovellanos Departamento de Física y Química Gijón, jueves 11 de febrero de 2016

2 Alfonso Coya 1º.- El metanol, CH 3 OH, se puede obtener a partir de la reacción: 2 H 2 (g) + CO (g) → CH 3 OH (l) ∆H o = − 128 kJ a) Calcule la entalpía molar de formación del metanol líquido a partir de sus elementos; (1) Dato: b) Si la entalpía de vaporización del metanol es calcule la entalpía de formación del metanol en estado de vapor. (1) a)Formación del metanol (l) C (s) + 2 H 2 (g) + ½ O 2 (g) → CH 3 OH (l) 1) CO (g) + 2 H 2 (g) → CH 3 OH (l) ∆H o = −128 kJ/mol 2) C (s) + ½ O 2 (g) → CO (g) ∆H o f = −110,5 kJ/mol Aplicando la ley de Hess: 1 + 2 -> a ∆H o f = −128 kJ/mol + (−110,5 kJ/mol) = − 238,5 kJ/mol

3 Alfonso Coya b) calcule la entalpía de formación del metanol en estado de vapor. (1) B) C (s) + 2 H 2 (g) + ½ O 2 (g) → CH 3 OH (g) Aplicando la ley de Hess: 1 + 2 -> B ∆H o f = − 238,5 kJ/mol 1) C (s) + 2 H 2 (g) + ½ O 2 (g) → CH 3 OH (l) 2) CH 3 OH (l) → CH 3 OH (g), ∆H o f (CH 3 OH)(g) = − 238,5 kJ/mol + 35,2 kJ/mol ∆H o f (CH 3 OH)(g) = − 203,3 kJ/mol

4 Alfonso Coya 2º.- La reacción entre 1 g de cinc y ácido sulfúrico en exceso desprende 2405 J en un recipiente abierto y 2443 J en un recipiente cerrado. ¿A qué se debe esa diferencia? (1) Zn (s) + H 2 SO 4 (l)  ZnSO 4 (s) + H 2 (g)

5 Alfonso Coya 3º.- a) Defina el término entalpía molar estándar de formación de la nitroglicerina: C 3 H 5 N 3 O 9. (0,5) b) A partir de la siguiente tabla de entalpías de formación COMPUESTONO 2 (g)CO 2 (g)H 2 O(g) 34- 394- 242 y de la ecuación termoquímica que representa la combustión de la nitroglicerina: determine la (1) c) Calcule la energía desprendida en la combustión de 100 g de nitroglicerina, según la reacción anterior (A). (0,5) DATOS: Ar (C) = 12 u; Ar (H) = 1 u; Ar(O) = 16 u; Ar (N) = 14 u.

6 Alfonso Coya b) ∆H 0 f C 3 H 5 N 3 O 9 (l) = [3 · (−394) + 5/2 · (−242) + 3 · 34 − (−1540)] kJ/mol

7 Alfonso Coya c) Calcule la energía desprendida en la combustión de 100 g de nitroglicerina

8 Alfonso Coya 4º.- Escriba la ecuación correspondiente a la reacción de formación de las siguientes sustancias: a) Glucosa (s): C 6 H 12 O 6 (0,5) b) Propanol (l): CH 3 -CH 2 -CH 2 OH (0,5) c) Ácido sulfúrico (l): H 2 SO 4 (0,5) 366 3 ½ 4 2

9 Alfonso Coya 5º.- a) Formule y ajuste la reacción de combustión del etano, CH 3 - CH 3, (0,5) b) Calcule la entalpía estándar de combustión indicando si el proceso es endotérmico o exotérmico. (1) Datos: Energías medias de enlace (kJ/mol): (C-C) = 347; (C-H) = 414; (O-H) = 460; (O=O) = 498; (C=O) = 745 Enl. rotosEnl. form. 1 C – C4 C = O 6 C – H6 O - H 7/2 O = O a) b)

10 Alfonso Coya b) entalpía estándar de combustión (1) Energías de enlace (kJ/mol): (C-C) = 347; (C-H) = 414; (O-H) = 460; (O=O) = 498; (C=O) = 745 Enl. rotosEnl. form. 1 C – C4 C = O 6 C – H6 O - H 7/2 O = O

11 Alfonso Coya 6º.- Dada la ecuación termoquímica a 25ºC: N 2 (g) + 3 H 2 (g)  2 NH 3 (g) ΔH R = - 92,3 kJ Halle la variación de la energía libre de Gibbs y diga si la reacción es espontánea a 25ºC (1) Calcule la temperatura de equilibrio y haga una predicción sobre las condiciones adecuadas para la espontaneidad de la reacción según el valor de la temperatura. (1) Datos: Sº (J mol -1 K -1 ): NH 3 (g) = 192,3; N 2 (g) = 191; H 2 (g) = 130,8; ΔGº R = ΔHº R - T ΔSº R ΔSºR = Σ Sºf (prod) – Σ Sºf (reac)

12 Alfonso Coya Temperatura de equilibrio (1) ΔGº R = ΔHº R - T ΔSº R 0 = ΔHº R - T ΔSº R ΔH R = - 92,3 kJ TeTe ΔGº R TeTe > 0 < 0