Guia de Equilibrio Quimico

Universidad Gran Mariscal de Ayacucho
Carreras de Ambiente, Civil, Sistema y Mantenimiento
Asignatura: Química II
TEMA 1. EQUILIBRIO QUÍMICO.
1) Una mezcla de 48 gr de CH4 y 42,5 gr de H2S son colocados en un recipiente
vació, que luego se calienta hasta 927 C. Cuando se establece el equilibrio se
tiene:
CH4(g) + 2H2S(g)
CS2(g) + 4H2(g)
La presión total en el recipiente es de 0,95 atm y la presión parcial del H2(g) es de
0,25 atm. Calcular:
2-a) Volumen del recipiente
2-b) Kc y Kx
2-c) Sentido de la reacción después de añadir 0,5 moles de CS2(g)
2) Se coloca cierta cantidad de CCl4(g) y C(s) dejándose alcanzar el equilibrio
C(s) + 2Cl2(g)
CCl4(g)
a una temperatura de 727 C en un reactor de 2 lts, en este estado se han formado
2 moles de Cl2(g), la presión total del sistema es de 115,6 atm y el número total de
moles es 7,64. Determine:
3-a) Kc y Kx
3-b) Presión inicial que ejerce el CCl4(g)
3-c) Gramos de C(s) colocados inicialmente
3) En un recipiente de 5 litros de capacidad, a la temperatura de 303 °K se
colocan 85,5 gramo de NOBr gaseoso, estableciéndose el siguiente equilibrio:
2NO(g) + Br2(g)
2NOBr (g)
Encontrándose en ese momento que había quedado el 65 % de NOBr gaseoso.
Calcular:
a. La presión inicial del sistema y del equilibrio.
b. Las fracciones molares de cada especie en el equilibrio.
c. Las constantes de equilibrio Kp y Kx a 30 ºC.
4) Se colocan 2,5 mol de bicarbonato de sodio sólido (NaHCO3) en un recipiente
de 3 L de capacidad dejándose alcanzar el siguiente equilibrio a 125 °C:
Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)
Elaborado por Ingeniero Freddy Santamaría
2NaHCO3(s)
Cuando se alcanza el equilibrio se determino que la presión total del sistema es de
6 atm. Calcular:
a. Los gramos de Na2CO3 presentes en el equilibrio.
b. Los gramos de NaHCO3 presentes en el nuevo equilibrio que se establece
después de adicionar un 20 % de los mol de CO2 que se encuentra en el primer
equilibrio a 398 K.
5) Se introducen 0,3 mol de CO2(g) y 18 gramos de Zn en un recipiente de 2 litros
a 400 ºK. Cuando la reacción:
CO2(g) + Zn(S)
ZnO(S) + CO(g)
Cuando se alcanza el equilibrio se observa que existen 4,4 gramos de CO2 gaseoso
el recipiente. Calcular:
a. Los gramos de ZnO(S) presentes en el equilibrio.
b. Los gramos de Zn(S) presentes en el nuevo equilibrio que se establece
después de adicionar un 25 % de los moles de CO del equilibrio anterior a 400
ºK.
6) En un recipiente de 3 L de capacidad se coloca una cierta cantidad de SO2Cl2(g)
y 0,12 mol de dióxido de azufre (SO2) manteniendo la temperatura a 30 ºC se
logra establecer el siguiente equilibrio:
SO2Cl2(g)
SO2 (g) + Cl2(g)
Encontrándose en ese momento que la masa de Cl2 es igual a 7.668 g. Conociendo
que la constante de equilibrio Kc a 30 ºC es igual a 0,101. Calcular:
a. La presión inicial del sistema.
b. Las fracciones molares de cada especie en el equilibrio.
c. La constante de equilibrio Kx a 30 ºC.
7) Considere la siguiente reacción a 250 ºC:
NH4CO2NH2(S)
2NH3(g) + CO2(g)
∆H< 0
a. ¿Qué efecto tendrá sobre la cantidad de NH4CO2NH2(S) una disminución de la
temperatura?
b. ¿Qué sucede con la cantidad de NH3(g) si se disminuye la presión del sistema?
c. ¿Cómo se afectaría el valor de la constante de equilibrio si la temperatura
cambia a 120 ºC?
d. ¿Qué efecto tendrá sobre la posición de equilibrio si se añade cierta cantidad
de NH4CO2NH2(S) a temperatura constante?
8) Considere la disociación del yodo:
I2(g)
Elaborado por Ingeniero Freddy Santamaría
2I(g)
Se introduce 25,38 g de I2 en un matraz de 600 mL y se calienta hasta la
temperatura de 150 °C dejándose alcanzar el equilibrio, en este instante la
presión total del sistema es de 10,58 atm
a) Constante de equilibrio Kc y Kp.
b) Concentraciones en el equilibrio de las especies.
9) A cierta temperatura se tiene el siguiente equilibrio:
C(s) + C
2CO(g)
ΔH>0
a) Si se disminuyen los gramos de CO(g) que ocurre con la constante de
equilibrio Kc
_____ Aumenta
____ Disminuye
____ No afecta ____ No se puede
predecir
b) Si se reduce el volumen del sistema que sucede con la producción de CO2(g)
_____ Aumenta ____ Disminuye ____ No afecta ____ No se puede predecir
c) Para que el valor de Kc aumente, debe ocurrir:
__Agrega Reactivo
__Extrae Producto
__Aumento Temperatura
__Disminuye Temperatura
d) Si se aumenta la temperatura, que sucede con la cantidad de carbono:
_____ Aumenta
____ Disminuye
____ No afecta ____ No se puede
predecir
10) A 27 °C se coloca una cierta cantidad de NaHCO3 sólido en un recipiente de
2,5 L en el cual contienen 11.5 g de Na2CO3 sólido. Cuando se alcanza el
equilibrio:
2NaHCO3(s)
Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)
ΔH>0
La presión en el interior del recipiente era de 2,75 atm y 0,423 moles de NaHCO3
sólido en el equilibrio. Calcular:
1. De acuerdo a la reacción de equilibrio, que sucede con la producción de
CO2 si se disminuye la presión del sistema. Justifique
2. De acuerdo a la reacción en equilibrio, que le sucede con la posición del
equilibrio si se adiciona algo de NaHCO3 sólido. Justifique
3. Para aumentar el valor de Kc de la reacción de equilibrio dada, que
recomendaría usted (ciertas soluciones) para dicha propuesta.
4. Los gramos de NaHCO3 sólido colocados inicialmente.
5. El valor Kc y Kp.
Elaborado por Ingeniero Freddy Santamaría
6. Los moles de cada especie en el nuevo equilibrio, después de extraer 0,05
mol de H2O(g) sin modificar su temperatura.
11) El monóxido de carbono, CO(g) , puede obtenerse a partir de C(s) y CO2(g)
C (s) + CO2(g)
2CO (g)
∆H=172,5 kj
En un experimento realizado en un recipiente de 5 L, se encontró que una
mezcla en equilibrio, a 850 ºC, contenia 2,75 mol de C(s), 4,5 mol CO2(g) y 1,85 mol
de CO(g). A partir de esta información calcular:
a) Calcule cuantos gramos de C(s) estarán presentes en el nuevo equilibrio que se
establece despues de pertubar el sistema agregandole 0,35 mol CO 2(g),considere
la temperatura constante.
b) Kp y Kx.
c) ¿Cuáles seran las condiciones generales de temperatura para mantener un
optimo rendimiento de monoxido de carbono?. Argumente su respuesta.
12) Considere el siguiente proceso en equilibrio a 686 °C:
CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g)
Las concentraciones en el equilibro de las especies reaccionantes son [CO] =
0,050 mol/L, [H2] = 0,045 mol/L, [CO2] = 0,086 mol/L y [H2O] = 0,040 mol/L.
Determine:
A. Constante de equilibrio Kc.
B. Si se añade cierta cantidad de CO2 para aumentar su concentración a 0,50
mol/L, cuales son las concentraciones en el equilibrio y la cantidad añadida
de CO2.
13) La constante de equilibrio Kc para la reacción:
H2(g) + CO2(g)
H2O(g) + CO(g)
es 4,2 a 1650 °C. Inicialmente se inyectan 0,80 mol de hidrogeno y 0,69 mol de
CO2 en un matraz de 5 litros. Determine:
a) Las concentraciones de cada especie en el equilibrio.
b) Si se añade 0,098 mol de dióxido de carbono, cuales son las presiones en el
nuevo equilibrio reestablecido después de agregar la cantidad de dióxido de
carbono.
Elaborado por Ingeniero Freddy Santamaría