Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio

 INTRODUCCIÓN
ElaprendizajedelaQuímicaconstituyeunretoalqueseenfrentancadaañolos,cadavezmás
escasos, estudiantes de 2° de bachillerato que eligen las opciones de “Ciencias”, “Ciencias de la
Salud”e“IngenieríayArquitectura”.Estotambiénconstituyeunretoparalosprofesoresque,no
solodebensercapacesdebuscarlaformamáseficazparaexplicarestadisciplina,sinoademás,
inculcarelinterésquenacedelreconocimientodelpapelquejuegalaQuímicaenlavidayenel
desarrollodelassociedadeshumanas.
Enestecontexto,lasOlimpiadasdeQuímicasuponenunaherramientamuyimportanteyaque
ofrecen un estímulo, al fomentar la competición entre estudiantes procedentes de diferentes
centrosycondistintosprofesoresyestilosoestrategiasdidácticas.
Estacoleccióndecuestionesyproblemassurgiódelinterésporpartedelosautoresderealizar
una recopilación de los exámenes propuestos en diferentes pruebas de Olimpiadas de Química,
conelfindeutilizarloscomomaterialdeapoyoensusclasesdeQuímica.Unavezinmersosen
esta labor, y a la vista del volumen de cuestiones y problemas reunidos, la Comisión de
OlimpiadasdeQuímicadelaAsociacióndeQuímicosdelaComunidadValencianaconsideróque
podía resultar interesante su publicación para ponerlo a disposición de todos los profesores y
estudiantes de Química a los que les pudiera resultar de utilidad. De esta manera, el presente
trabajosepropusocomounposiblematerialdeapoyoparalaenseñanzadelaQuímicaenlos
cursos de bachillerato, así como en los primeros cursos de grados del área de Ciencia e
Ingeniería. Desgraciadamente, no ha sido posible ‐por cuestiones que no vienen al caso‐ la
publicación del material. No obstante, la puesta en común de la colección de cuestiones y
problemasresueltospuedeservirdegermenparaeldesarrollodeunproyectomásamplio,enel
queeldiálogo,elintercambiodeideasylacomparticióndematerialentreprofesoresdeQuímica
condistintaformación,origenymetodología,peroconobjetivoseinteresescomunes,contribuya
aimpulsarelestudiodelaQuímica.
En el material original se presentan los exámenes correspondientes a las últimas Olimpiadas
NacionalesdeQuímica(1996‐2011)asícomootrosexámenescorrespondientesafaseslocalesde
diferentes Comunidades Autónomas. En este último caso, se han incluido sólo las cuestiones y
problemasquerespondieronalmismoformatoquelaspruebasdelaFaseNacional.Sepretende
ampliar el material con las contribuciones que realicen los profesores interesados en impulsar
este proyecto, en cuyo caso se hará mención explícita de la persona que haya realizado la
aportación.
Las cuestiones son de respuestas múltiples y se han clasificado por materias, de forma que al
final de cada bloque de cuestiones se indican las soluciones correctas. Los problemas se
presentancompletamenteresueltos.Enlamayorpartedeloscasosconstandevariosapartados,
queenmuchasocasionessepodríanconsiderarcomoproblemasindependientes.Esporelloque
enelcasodelasOlimpiadasNacionalessehaoptadoporpresentarlaresolucióndelosmismos
planteandoelenunciadodecadaapartadoy,acontinuación,laresolucióndelmismo,enlugar
de presentar el enunciado completo y después la resolución de todo el problema. En las
cuestionesyenlosproblemassehaindicadolaprocedenciayelaño.
Losproblemasycuestionesrecogidosenestetrabajohansidoenviadospor:
Juan A. Domínguez (Canarias), Juan Rubio (Murcia), Luis F. R. Vázquez y Cristina Pastoriza
(Galicia), José A. Cruz, Nieves González, Gonzalo Isabel (Castilla y León), Ana Tejero (Castilla‐
LaMancha),PedroMárquez(Extremadura),PilarGonzález(Cádiz),ÁngelF.SáenzdelaTorre
(La Rioja), José Luis Rodríguez (Asturias), Matilde Fernández (Baleares), Fernando Nogales
(Málaga).
Finalmente,losautoresagradecenaHumbertoBuenosuayudaenlarealizacióndealgunasde
lasfigurasincluidasenestetrabajo.
Losautores
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
1
5.TERMOQUÍMICAYTERMODINÁMICA
5.1.¿Cuálesdelassiguientescondicionesdaránlugaraunareacciónespontáneaacualquier
temperatura?
a)ΔH<0,ΔS<0
b)ΔH>0,ΔS=0
c)ΔH>0,ΔS>0
d)ΔH>0,ΔS<0
e)ΔH<0,ΔS>0
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Murcia1996)(O.Q.L.CastillayLeón2001‐2002‐2003‐2008‐2009)
(O.Q.L.Canarias2003)(O.Q.L.Almería2005)(O.Q.L.Cádiz2008)
Paraqueunareacciónseaespontáneadebecumplirseque:
ΔG=ΔH–TΔS<0
a) Falso. Si ΔH < 0 y ΔS < 0, entonces el valor de ΔG depende de cuál de los términos
|TΔS|o|ΔH|seamayor,esdecirdependedecuálseaelvalordeT.
Atemperaturasbajas:|ΔH|>|TΔS|yentoncesΔG<0ylareacciónesespontánea.
Atemperaturasaltas:|ΔH|<|TΔS|yentoncesΔG>0ylareacciónesnoespontánea.
b)Falso.Si ΔH> 0 yΔS =0,entoncesΔG>0ylareacción esno espontáneaacualquier
temperatura.
c) Falso. Si ΔH > 0 y ΔS > 0, entonces el valor de ΔG depende de cuál de los términos
|ΔH|o|TΔS|seamayor,esdecirdependedecuálseaelvalordeT.
Atemperaturasbajas:|ΔH|>|TΔS|yentoncesΔG>0ylareacciónesnoespontánea.
Atemperaturasaltas:|ΔH|<|TΔS|yentoncesΔG<0ylareacciónesespontánea.
d)Falso.SiΔH>0yΔS<0,secumpleque|ΔH|>|TΔS|yentonceselvalordeΔG>0yla
reacciónesnoespontáneaacualquiertemperatura.
e)Verdadero.SiΔH<0yΔS>0,secumpleque|ΔH|<|TΔS|yentonceselvalordeΔG<0
ylareacciónesespontáneaacualquiertemperatura.
Larespuestacorrectaeslae.
(En la cuestión propuesta en Murcia 1996 y Castilla y León 2008, se cambia en el
enunciadoendotérmicoporΔH>0,exotérmicoporΔH<0,disminucióndeldesordenpor
ΔS<0yaumentodeldesordenporΔS>0).
5.2.¿Cuáldelassiguientesproposicionesescierta?
a)LasreaccionesespontáneassiempretienenΔH°>0.
b)LasreaccionesconvalorespositivosdeΔS°siempresonespontáneasaaltatemperatura.
c)LasreaccionesespontáneassiempretienenΔG°>0.
d)LasreaccionesespontáneassiempretienenΔH°<0.
e)Todasestasproposicionessonfalsas.
(O.Q.N.Navacerrada1996)
UnareacciónesespontáneasiΔG°=ΔH°–TΔS°<0.
a)Falso.SiΔH°<0yΔS°>0secumpleque|ΔH°|>|TΔS°|yentoncesΔG°<0ylareacción
esespontánea.
b)Falso.SiΔS°>0,silatemperaturaessuficientementealtaesposiblequesecumplaque
|ΔH°|<|TΔS°|yentoncesΔG°<0ylareacciónseaespontánea.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
2
c)Falso.UnareacciónesnoespontáneasiΔG°=ΔH°–TΔS°>0.
d) Falso. Si ΔH° > 0 y ΔS° > 0, a altas temperaturas se cumple que |ΔH°|<|TΔS°|y
entoncesΔG°<0ylareacciónesespontánea.
e)Verdadero.
Larespuestacorrectaeslae.
5.3.Paralasiguientereacción:
(s)
(aq)+
CalculeΔG°aestatemperatura.
a)‐48,7kJ·
b)48,7kJ·
c)69,9kJ·
d)‐21,2kJ·
e)21,2kJ·
(Dato.R=8,314J·
·
)
(aq);
K=2,8·10 a25°C.
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Madrid2011)
LaexpresiónquerelacionaΔG°ylaconstantedeequilibrioK es:
ΔG°=‐RTlnK Sustituyendo:
ΔG°=‐ 8,314·10 kJ·mol ·K
25+273 Kln 2,8·10
=48,7kJ·
Larespuestacorrectaeslab.
5.4. Si la entalpía de vaporización del agua a 100°C es 40,7 kJ
vaporizaciónde1,00molde
(l)aestatemperatura.
a)109J·
b)‐109J·
c)136J·
d)‐40600J·
e)40600J·
, calcule ΔS para la
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
LaecuacióntermoquímicacorrespondientealavaporizacióndelH Oes:
H O(l)H O(g);
ΔH=40,7kJ·mol−1
LaexpresiónquerelacionaΔSconΔHaciertatemperaturaes:
ΔS=
ΔH
T
Sustituyendo:
ΔS=
40,7kJ
10 J
ΔH
=
=109J·
100+273 K 1kJ
T
Setratadeunprocesoenelqueaumentaeldesordenenelsistema.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
3
(En la cuestión propuesta en Ciudad Real 1997 se pregunta el cálculo de ΔS para la
condensación con lo que el resultado tiene signo contrario al obtenido en la cuestión
resuelta).
5.5.Laentropíadeluniverso:
a)Essiemprecero.
b)Siempreaumenta.
c)Permanececonstante.
d)Siempredisminuye.
e)Notieneningunarelaciónconeluniverso.
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Madrid2010)
De acuerdo con el 2º principio de la termodinámica, la entropía de un sistema aislado
aumentacuandoserealizaunprocesoespontáneo:
ΔtotalS=ΔsistemaS+ΔentornoS
Laprogresiónnaturaldeluniversoesdelordenaldesorden.
Larespuestacorrectaeslab.
5.6. Para una reacción, ΔH° = ‐92 kJ y ΔS° = ‐65 J·
reaccióna25°C.
a)+19300kJ
b)‐85kJ
c)‐111kJ
d)‐157kJ
e)‐73kJ
. Calcule el valor de ΔG° para esta
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Madrid2011)
LaexpresiónquepermitecalcularΔG°apartirdeΔH°yΔS°es:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
Sustituyendo:
ΔG°=‐92kJ 25+273 K
‐65J 1kJ
=‐72,6kJ
K 10 J
Larespuestacorrectaeslae.
5.7.Paraunareacciónentregasesidealesdeltipo:
2AB+C;
ΔG°=+20kcal,a25°C.
SisepartesolodeA,a25°Cy1atm,enausenciadeByC:
a)LareacciónseproducehastaqueΔG°=0,encuyocasoKp=1.
b)Lareacciónnoseproduceespontáneamente.
c)Lareaccióndirectaessiempreespontáneaentodaslascondiciones.
d)Porsergasesideales,elequilibrionodependedelatemperatura.
e)Laconstantedeequilibrionodependedelatemperatura.
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.CastillayLeón2002)
a) Falso. Teniendo en cuenta que ΔG° = +20 kcal > 0, de acuerdo con el criterio de
espontaneidad, la reacción no tiene lugar de forma espontánea. No obstante, de acuerdo
conlarelaciónexistenteentreΔG°yK :
ΔG°=‐RTlnK ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
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síqueesciertoquecuandoΔG°=0elvalordeK =1.
b)Verdadero.TeniendoencuentaqueΔG°=+20kcal>0,deacuerdoconelcriteriode
espontaneidad,lareacciónnotienelugardeformaespontánea.
c)Falso.Lapropuestaesabsurda.
d‐e)Falso.Deacuerdoconlaleydelequilibrioquímico,laconstantedeequilibriodeuna
reacciónsolocambiaconlatemperatura.Elhechodequeseangasesidealesquieredecir
queselespuedeaplicarlaecuacióndeestadodelosgasesideales.
Larespuestacorrectaeslab.
5.8.Paralasiguientereacción:
(g)
(g)+ (g)
¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?
a)ΔG=ΔH+TΔS
b)ΔS=0
c)ΔS>0
d)ΔS°=0para (g)
e)ΔS<0
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.CastillayLeón2001)
a)Falso.Laexpresiónesincorrecta,elvalordeΔGsecalculamediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS
b‐e)Falso.ElvalordeΔSparaelprocesonopuedeserceronipuededisminuir.Debede
aumentaryaquesepasade1moldegasa2molesdegas.Eldesordenaumenta.
c)Verdadero.ElvalordeΔSparaelprocesoaumentayaquesepasade1moldegasa2
molesdegas.Eldesordenaumenta.
d)Falso.NotienesentidohablardeΔS°paraelCl (g),entodocasodeberíahablarsedeS°,
no obstante, ese valor no puede ser cero. El valor cero de entropía se asigna al cristal
perfectoenelceroabsolutodetemperatura.
Larespuestacorrectaeslac.
5.9. La variación de entalpía estándar para la combustión del monóxido de carbono es
‐68kcal/mol,ylavariacióndeentalpíaestándarparasuformaciónes‐29kcal/mol.¿Cuánto
valelavariacióndelaentalpíaestándardeformacióndeldióxidodecarbono?
a)+39kcal·
b)‐97kcal·
c)‐39kcal·
d)+97kcal·
(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.CastillayLeón2003)
LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCO es:
C(s)+O (g)CO (g)
Lasecuacionestermoquímicascorrespondientesalosdatosdelproblemason:
1
CO(g)+ O (g)CO (g)ΔH°=‐68kcal·mol
2
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
1
C(s)+ O (g)CO(g)ΔH°=‐29kcal·mol
2
5
Sumandoambasecuacionesseobtiene:
C(s)+O (g)CO (g)
Δ H°=‐97kcal·mol Larespuestacorrectaeslab.
(LacuestiónpropuestaenlaO.Q.L.CastillayLeón2003eslamismasoloquelasentalpías
estánmedidasenkJ·mol ).
5.10. El gas X es soluble en agua. Si una disolución acuosa de X se calienta, se observa el
desprendimientodeburbujasdelgasX.Deestehecho,sededuceque:
a)ElprocesodedisolucióndeXenaguaesexotérmico.
b)ElprocesodedisolucióndeXenaguaesendotérmico.
c)ΔG°espositivoparaelprocesodedisolucióndeXenagua.
d)ΔG°esnegativoparaelprocesodedisolucióndeXenagua.
(O.Q.L.Murcia1997)(O.Q.L.Asturias2011)
Laecuacióntermoquímicacorrespondientealprocesoes:
X(aq)X(g)
ΔH°>0
Portanto,elprocesoopuestotendráunavariacióndeentalpíaconsignocontrario:
X(g)X(aq)
ΔH°<0
Larespuestacorrectaeslaa.
5.11.Latemperaturadeebulliciónnormaldeldisulfurodecarbonoes319K.Sabiendoqueel
calordevaporizacióndeestecompuestoes26,8kJ·
,calculelapresióndevapora298
K.
a)0,270kPa
b)49,7kPa
c)372kPa
d)19,7kPa
e)101kPa
(Datos.R=8,314J·
·
;1atm=1,01325·10 Pa)
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.N.Tarazona2003)
La ecuación de Clausius‐Clapeyron relaciona la presión de vapor de un líquido con la
temperatura:
ln
Δvap H 1
1
p
=

T
R T
p
Teniendoencuentaqueunlíquidohierve(T =T )cuandosupresióndevaporseiguala
alapresiónatmosférica(p =1atm),laexpresiónanteriorquedacomo:
lnp =
Δvap H 1
1

+lnp T
R T
Sustituyendo:
lnp =
26,8
8,314·10
1
1

p =0,49atm
319 298
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
6
Cambiandounidades:
0,49atm
1,01325·10 Pa 1kPa
=49,7kPa
10 Pa
1atm
Larespuestacorrectaeslab.
5.12.Lapendientedeunarepresentacióndeln(presióndevapor)frentea
decarbonolíquidoes‐0,77·10 K.Elcalordevaporizaciónes:
a)14,7kJ·
b)1,8kJ·
c)30kJ·
d)6,4kJ·
e)10kJ·
(Dato.R=8,314J·
·
)
paradióxido
(O.Q.N.Burgos1998)
La ecuación de Clausius‐Clapeyron relaciona la presión de vapor de un líquido con la
temperatura:
ln
Δvap H 1
1
p
=

T
R T
p
Estaecuacióntienelaformadelaecuacióndeunarecta:
lnp =
Δvap H 1
1

+lnp T
R T
Laexperimentaciónpermiteobtenerlasiguientegráfica:
lnp vs 1/T
12
11
ln p°
10
9
8
7
6
2,50E‐03
3,00E‐03
3,50E‐03
4,00E‐03
1/T (K)
Comoseobservaenlagráfica,lapendientedelarecta,m=‐Δvap H/Resnegativa.
SustituyendoseobtieneelvalordeΔvap H:
Δvap H=8,314·10
3
kJ
0,77·103 K =6,4kJ·mol‐1 mol·K
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
7
5.13. Sabiendo que las energías medias de los enlaces C−H, C−C y H−H, son 99; 83 y 104
kcal
,respectivamente,elvalordeΔH°delareacción:
3

a)22kcal
b)‐22kcal
c)77kcal
d)‐77kcal
e)44kcal
+2
seráiguala:
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Asturias2008)
(O.Q.L.Madrid2011)
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos En la reacción propuesta se forman 8 moles de enlaces C–H, 2 moles de enlaces C–C y
2molesdeenlacesH–H;mientrasqueserompen12molesdeenlacesC–H.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
deenlaces(negativa),lavariacióndeentalpíaasociadaalareacciónes:
ΔH°=[8E
+2E
+2E
]–[12E
]
ΔH°=[8 ‐99kcal +2 ‐83kcal +2 ‐104kcal ][12 ‐99kcal ]=22kcal
Larespuestacorrectaeslaa.
5.14.Lasreaccionesexotérmicas:
a)Seproducensiempreavelocidadesdereacciónaltas.
b)Handetenerconstantesdeequilibriomenoresde1.
c)Tienenunavariacióndeentalpíanegativa.
d)Seproducenentrereactivosinestables.
(O.Q.L.Murcia1998)
a)Falso.Lavelocidaddeunareacciónnotienequeverconelvalordesuentalpía.
b)Falso.Elvalordelaconstantedeequilibriodeunareacciónnotienequeverconelvalor
desuentalpía.
c)Verdadero.Unareacciónexotérmicasecaracterizapor:
Σ ΔH°
productos<Σ
ΔH°
reactivos
y,portanto,ΔH°r<0.
d)Falso.Laestabilidaddelosreactivosqueintervienenenunareacciónnotienequever
conelvalordesuentalpía.
Larespuestacorrectaeslac.
5.15.¿Cuáldelossiguientesprocesosnoconduceaunaumentoenlaentropía?
a)Lafusióndehieloa298K.
b)LadisolucióndeNaCl(s)enagua.
c)Elmovimientodeloselectronesensusorbitalesalrededordelnúcleo.
d)Laevaporacióndelagua.
e)Lacombustióndegasolina.
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
8
a)Falso.Laecuacióncorrespondientealafusióndelhieloes:
H O(s)H O(l)
Lavariacióndeentropíacorrespondientealprocesoes:
ΔS°=S°H2 O(l) S°H2 O(s) donde, SoH2 O(l) >SoH2 O(s) , por tanto, ΔS° > 0. Se produce un aumento de entropía en el
sistema.
b)Falso.LaecuacióncorrespondientealadisolucióndeNaCles:
NaCl(s)NaCl(aq)
Lavariacióndeentropíacorrespondientealprocesoes:
ΔS°=S°NaCl(aq) S°NaCl(s) donde, SoNaCl(aq) >SoNaCl(s) , por tanto, ΔS° > 0. Se produce un aumento de entropía en el
sistema.
c)Verdadero.Elmovimientodeloselectronesenunátomoatemperaturaconstanteno
conduce a ningún aumento del grado de desorden y, por tanto, no conduce a ningún
aumentodeentropía.
d)Falso.LaecuacióncorrespondientealaevaporacióndelH Oes:
H O(l)H O(g)
Lavariacióndeentropíacorrespondientealprocesoes:
ΔS°=S°H2 O(g) S°H2 O(l) donde, SoH2 O(g) >SoH2 O(l) , por tanto, ΔS° > 0. Se produce un aumento de entropía en el
sistema.
e) Falso. Suponiendo que la gasolina es octano, la ecuación química ajustada
correspondienteasucombustiónes:
2C H (l)+25O (g)16CO (g)+18H O(g)
ComoexistenmásmolesdegasenproductosqueenreactivossetienequeΔS°>0.
Larespuestacorrectaeslac.
5.16. La presión de vapor del refrigerante freón‐12 (
) es 3,27 atm a 298 K. Si la
presióndevapores0,526atma229K,elcalordevaporizacióndelfreón‐12es:
a)13,7kJ·
b)9,0kJ·
c)15,0kJ·
d)‐15kJ·
e)0,274kJ·
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Madrid2011)
La ecuación de Clausius‐Clapeyron relaciona la presión de vapor de un líquido con la
temperatura:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
ln
9
Δvap H 1
p
1
=

T
R T
p
Sustituyendo:
ln
Δvap H
0,526
=
3,27
8,314·10
3
1
1

Δvap H=15,0kJ·mol
298 229
1
Larespuestacorrectaeslac.
5.17. Si un proceso es a la vez exotérmico y espontáneo a cualquier temperatura, se puede
afirmarque:
a)ΔU=0
b)ΔG>0
c)ΔH<0
d)ΔS>0
e)ΔS<0
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2011)
LaespontaneidaddeunprocesosevienedeterminadaporsuvalordeΔG,queasuvezse
calculapormediodelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS
EnunprocesoespontáneoΔG<0
EnunprocesoexotérmicoΔH<0
Para que esas dos condiciones se cumplan, es preciso que a cualquier temperatura se
cumplaqueTΔS>0,loqueimplicaqueΔS>0.
Larespuestacorrectaeslad.
5.18.Paralasiguientereacción:
HCOOH(l)HCOOH(g)
Silasvariacionesdeentalpía,entropíayenergíalibreestándara298Kson46,60kJ·
,
122J·
·
y10,3kJ·
,respectivamente,calculeelpuntodeebulliciónnormaldel
HCOOH(l).
a)84,4K
b)84,4°C
c)262°C
d)109°C
e)382°C
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.N.Sevilla2010)
LaespontaneidaddeunprocesosevienedeterminadaporsuvalordeΔG°,queasuvezse
calculapormediodelaexpresión:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
CuandosealcanzaelequilibriosecumplequeΔG=0,lopermitecalcularlatemperatura
delequilibriolíquido‐vapor:
ΔH°–TΔS°=0
T=
46,6kJ·mol
122J·mol ·K
10 J
=382K109°C
1kJ
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
10
Larespuestacorrectaeslad.
5.19.Laentalpíadesublimacióndeliodoa25°Cy101,3kPaesiguala:
a)Laentalpíadevaporizaciónmenoslaentalpíadefusióndeliodo.
b)Laentalpíadevaporizacióndeliodo.
c)Laentalpíadeformacióndel (g).
d)LaenergíadeenlaceI−I.
e)Laentalpíadeatomizacióndeliodo.
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Madrid2009)
LaecuacióncorrespondientealasublimacióndelI es:
I (s)I (g)
a)Falso.LaecuacióntermoquímicacorrespondientealavaporizacióndelI es:
I (l)I (g);
Δ
H°
LaecuacióntermoquímicacorrespondientealafusióndelI2es:
I (s)I (l);
Δ
H°
DeacuerdoconlaleydeHess,restandoambasecuacionesseobtiene:
2I (l)I (g)+I (s);
ΔH°=Δ
H°–Δ
H°
Ecuacióntermoquímicaquenocoincideconlapropuesta.
b)Falso.LaecuacióntermoquímicacorrespondientealavaporizacióndelI es:
I (l)I (g);
Δ
H°
Ecuacióntermoquímicaquenocoincideconlapropuesta.
c)Verdadero.Deacuerdoconelconceptodeentalpíadeformación:
“el calor intercambiadoapresiónconstante en laformaciónde1moldesustanciaa
partir de los elementos que la integran en su forma más estable en condiciones
estándar”
LaformamásestabledeliodoencondicionesestándaresI (s),portanto,laentalpíade
formacióndelI (g)estáasociadaalasiguienteecuacióntermoquímica:
I (s)I (g);
Δ
H°
Ecuación termoquímica que coincide con la propuesta. No obstante, hay que considerar
queeliodoesunasustanciaque25°Cy101,3kPa,condicionesestándar,nisefundenise
vaporiza,directamentesublima.
d)Falso.LaecuacióntermoquímicacorrespondientealaenergíadeenlacedelI es:
2I(g)I (g);
Δ
H°
Ecuacióntermoquímicaquenocoincideconlapropuesta.
e)Falso.Laecuacióntermoquímicacorrespondientealaatomización(disociación)delI es:
I (g)2I(g);
Δ
ó
H°
Ecuacióntermoquímicaquenocoincideconlapropuesta.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
11
Larespuestacorrectaeslac.
5.20.Señalelaafirmacióncorrecta:
a)Entodoslosprocesosespontáneoslaentropíadelsistemaaumenta.
b)Laentalpíadeformacióndel
escero.
c)TodaslasreaccionesquímicasdondeΔG<0sonmuyrápidas.
d)Algunasreaccionesexotérmicasnosonespontáneas.
(O.Q.L.Murcia1999)
a)Falso.Deacuerdoconla2ªleydetermodinámica,entodoprocesoespontáneo:
Δ
S=Δ
S+Δ
S>0
b) Falso. Por convenio, solo son nulas las entalpías de formación de los elementos en su
formamásestableencondicionesestándar.
c)LaenergíalibredeGibbs,ΔG,midelaespontaneidaddeunproceso,nolavelocidadcon
laquetranscurrequedependedesuconstantecinética.
d) Verdadero. El criterio de espontaneidad de un proceso se discute de acuerdo con el
valordeΔG.Estesecalculamediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS>0

procesonoespontáneo
Si ΔH < 0 y ΔS < 0, entonces el valor de ΔG depende de cuál de los términos
|ΔH|o|TΔS|sea mayor, es decir depende de cuál sea el valor de T. Si la temperatura es
elevada,|ΔH|<|TΔS|yentoncesΔG>0ylareacciónesnoespontánea.
Larespuestacorrectaeslad.
5.21.Lasrespectivasentalpíasdeformación,encondicionesestándar,deletino(g)ydelbenceno
(l)son227kJ·
y49kJ·
.Lavariacióndeentalpía,enlascitadascondiciones,parael
proceso:
3
(g)
(l) será:
a)‐178kJ
b)‐632kJ
c)276kJ
d)730kJ
(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.Murcia2000)
Lasecuacionestermoquímicascorrespondientesalosdatosdelproblemason:
2C(s)+H (g)C H (g) Δ H°=227kJ·mol 6C(s)+3H (g)C H (l) Δ H°=49kJ·mol DeacuerdoconlaleydeHesssepuedenreescribirlasecuacionesdelasiguienteforma:
3C H (g)6C(s)+3H (g)
Δ H°=3(‐227)kJ
6C(s)+3H (g)C H (l) Δ H°=49kJ
Δ H°=‐632kJ
Sumandolasecuacionesseobtiene:
3C H (g)C H (l)
Larespuestacorrectaeslab.
(LacuestiónpropuestaenMurcia2000eslamismacondiferenciadequeelC H esgas).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
12
5.22.Laentropíaesunamagnitudtermodinámicaque:
a)Indicaelgradodeordendeunsistema.
b)SemideenK· .
c)Determinalaespontaneidaddeunareacciónquímica.
d)SecalculaapartirdelvalorabsolutodelasfuerzasdevanderWaals.
(O.Q.L.Murcia1999)
a)Verdadero.Laentropíaesunamagnitudtermodinámicaquemideelgradodedesorden
deunsistema.
b)Falso.Deacuerdoconelconceptodeentropía,S:
ΔS=
ΔQ
lasunidadesenelS. I. sonJ mol
T
K
c)Falso.Laespontaneidaddeunprocesoseclasificadeacuerdoconelsignodelaenergía
libredeGibbs,Δ G.
d)Falso.Carecedesentido.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.23.¿Cuáldelassiguientesespeciesposee
a)H
b) c) d) e) °=0?
(O.Q.N.Murcia2000)
Por convenio, la entalpía de formación de un elemento en su forma más estable en
condicionesestándarescero.
De las especies propuestas, la única que es un elemento en su forma más estable en
condicionesestándares .
Larespuestacorrectaeslac.
5.24.Silasentalpíasdecombustiónestándardelcarbono,hidrógenoyetanoson‐394,‐286y
‐1560kJ·
,respectivamente,¿cuáleslaentalpíadeformacióndeletano,enkJ·mol–1?
a)‐3206
b)‐2240
c)‐1454
d)‐880
e)‐86
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Baleares2008)(O.Q.L.Asturias2009)
Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletanoes:
7
C H (g)+ O (g)2CO (g)+3H O(g)
2
Lavariacióndeentalpíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:
ΔH°=Σ νi ·Hoi
productos Σ
νi ·Hoi
reactivos Sustituyendo:
ΔH°= 3∆f Ho
O +2∆f H
o
 ∆f Ho
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
1molC H
‐286kJ
‐1560kJ
‐394kJ
=3molH O
+2molCO
∆f Ho
molH O
molC H
molCO
13
No se tiene en cuenta la entalpía de formación del O ya que, por convenio, su valor es
cero.
Seobtiene,∆f Ho
=‐86kJ·
.
Larespuestacorrectaeslae.
5.25. Asumiendo un comportamiento ideal para todos los gases, ¿en cuál de las siguientes
reaccionessecumplequelavariacióndeentalpíaesigualalavariacióndeenergíainterna?
a)3 (g)+ (g)2
(g)
b)Fe(s)+2HCl(aq)
(aq)+ (g)
c)2
(g)+ (g)2
(g)
d) (g)+ (g)2HCl(g)
e)
(s)+6 (g)6
(g)+6
(g)
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2002)
LarelaciónentreΔEyΔHvienedadaporlaexpresión:
ΔE=ΔH+Δn(RT)
dondeΔneslavariaciónentreelnúmerodemolesgaseososenproductosyreactivos.
a)Falso.Paralareacción:
3H (g)+N (g)2NH (g)
Δn=2–(3+1)=‐2,portanto,ΔEΔH.
b)Falso.Paralareacción:
Fe(s)+2HCl(aq)FeCl (aq)+H (g)
Δn=1–0=1,portanto,ΔEΔH.
c)Falso.Paralareacción:
2SO (g)+O (g)2SO (g)
Δn=2–(2+1)=‐1,portanto,ΔEΔH.
d)Verdadero.Paralareacción:
H (g)+Cl (g)2HCl(g)
Δn=2–(1+1)=0,portanto,ΔE=ΔH.
e)Falso.Paralareacción:
C H O (s)+6O (g)6CO (g)+6H O(g)
Δn=(6+6)–6=6,portanto,ΔEΔH.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
14
5.26.Suponiendoqueseestáexaminandounpolímeroqueexperimentaunareacción:
polímeroproducto
y se es capaz de determinar que a una temperatura dada, la reacción es espontánea y
endotérmica. ¿Qué consecuencia se deduce de esta información sobre la estructura del
producto?
a)Elproductotieneunaestructuramenosordenadaqueelpolímero.
b)Elproductotieneunaestructuramásordenadaqueelpolímero.
c)Elcalordeformacióndelpolímeroesmáspositivoqueeldelproducto.
d)Puestoqueelprocesoesendotérmico,lareacciónnopuedetenerlugarynoesespontánea.
e)Noesposiblelareacción.
f)Elpolímerotieneunaestructuramásdesordenadaqueelproducto.
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Madrid2010)
LaespontaneidaddeunprocesosevienedeterminadaporsuvalordeΔG,queasuvezse
calculapormediodelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS
EnunprocesoespontáneoΔG<0
EnunprocesoendotérmicoΔH>0
Para que esas dos condiciones se cumplan, es preciso que se cumpla que |TΔS|>|ΔH| lo
queimplicaqueΔS>0,esdecirqueelproductotieneunaestructuramenosordenadaque
elpolímero.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.27. Dadas las siguientes entalpías de enlace (kJ/mol), a 25°C de temperatura y 1 atm de
presión:C−H(400),C−C(348),O−H(460),O=O(500)yC=O(800).¿Cuálserálaentalpíade
combustión,enlasmismascondicionesyenkJ·
,deletano?
a)+60
b)‐60
c)‐731
d)‐1462
(O.Q.L.Murcia2000)
Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndeletanoes:
7
C H (g)+ O (g)2CO (g)+3H O(g)
2
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos En la reacción propuesta se forman 4 moles de enlaces C=O, 6 moles de enlaces O–H,
mientras que se rompen 1 mol de enlaces C–C, 6 moles de enlaces C–H y 3,5 moles de
enlacesO=O.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
deenlaces(negativa),lavariacióndeentalpíaasociadaalacombustióndeletanoes:
ΔH°=[6·E
+4E
]–[E
+6E
+3,5E
]
ΔH°=[6 ‐460kJ +4 ‐800kJ ]–[ ‐348kJ +6 ‐400kJ +3,5 ‐500kJ ]=‐1462kJ
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
15
Larespuestacorrectaeslad.
5.28. Al quemar 25,6 g de metanol, en condiciones estándar, se desprenden 190,4 kJ. La
entalpíadecombustióndelmetanolencondicionesestándaresde:
a)‐190,4kJ
b)‐238kJ·
c)+238kJ·
d)+380,8kJ·
(Masasatómicas:C=12;H=1;O=16)
(O.Q.L.Murcia2000)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealacombustióndelCH OHes:
3
CH OH(l)+ O (g)CO (g)+2H O(l)
2
Relacionandocantidaddesustanciaconcalor:
32gCH OH
‐190,4kJ
=‐238kJ·
25,6gCH OH 1molCH OH
Larespuestacorrectaeslab.
5.29.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesincorrecta?
a)Lasublimacióndeliodoesunprocesoqueimplicaunaumentodeentropía.
b)Lacombustióndelmetanoesunprocesoexotérmico.
c)LaformacióndelenlaceCl−Cl,apartirdesusátomos,esunprocesoexotérmico.
d)Todoslosprocesosexotérmicossonespontáneos.
(O.Q.L.Murcia2000)
a)Verdadero.Laecuacióncorrespondientealasublimacióndeliodoes:
I (s)I (g)
Enesteproceso,Δ S°>0,yaque,So (g) >So (s) .
b)Verdadero.Enlacombustióndecualquierhidrocarburosedesprendeenergía.
c)Verdadero.Laformacióndeunenlaceesunprocesoenelquesedesprendeenergía.
d)Falso.Elcriteriodeespontaneidaddeunprocesosediscutedeacuerdoconelvalorde
ΔG.Estesecalculamediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS>0

procesonoespontáneo
ΔG=ΔH–TΔS<0

procesoespontáneo
Si ΔH < 0 y ΔS < 0, entonces el valor de ΔG depende de cuál de los términos
|ΔH|o|TΔS|sea mayor, es decir depende de cuál sea el valor de T. Si la temperatura es
elevada,|ΔH|<|TΔS|yentoncesΔG>0yelprocesoesnoespontáneo.
Larespuestacorrectaeslad.
5.30.LareacciónC(s)+ (g)
(g)
a)Debetenerunavariacióndeentalpíanegativa.
b)DebeexperimentarseparaconocerelsignodeΔH,nopuederazonarse.
c)Debetenerunavariacióndeentropíamuyalta,envalorabsoluto.
d)Nodebeproducirseenpresenciadenitrógeno.
(O.Q.L.Murcia2000)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
16
a) Verdadero. Se trata de una combustión, un proceso en el que siempre se desprende
energía.
b) Falso. De acuerdo con la ley de Hess, la entalpía de esta reacción puede calcularse a
partirdeladeotrasreacciones.
c)Falso.Lavariacióndeentropíadelproceso,Δ S°,es:
Δ S°=S
 S
+S
siendo la entropía molar del CO solo ligeramente mayor que la del O , ya que son dos
gases de masas muy cercanas, mientras que la entropía molar del C tiene un valor muy
pequeño ya que se trata de un elemento de baja masa. Por tanto, el valor de Δ S° es
bastantepequeño.Consultandolabibliografía:
Δ S°= 213,7J·K
– 5,7J·K
+205J·K
=3J·K
d)Falso.LapresenciadelN noimpidelacombustióndelcarbono.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.31.Indiquesicadaunodelossiguientesprocesosseproducenconaumentoodisminución
deentropía:
(g)2
1)4Fe(s)+3
(s) 2)
(aq)+
(aq)AgCl(s)
a)ΔS1negativoyΔS2negativo
b)ΔS1negativoyΔS2positivo
c)ΔS1positivoyΔS2negativo
d)ΔS1positivoyΔS2positivo
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
Lavariacióndeentropíadelproceso1es:
ΔS =2S
– 2S
+2S
<0
yaquesepasadeunestadomásdesordenadoO (g)aunestadoconmásordencomoesla
estructuracristalinadelFe O (s).
Lavariacióndeentropíadelproceso2es:
ΔS =S
– S
+S
<0
yaquesepasadeunestadomásdesordenadocorrespondientealosionesendisolución
acuosaaunestadoconmásordencomoeslaestructuracristalinadelAgCl(s).
Larespuestacorrectaeslaa.
5.32. Cuando los óxidos
siguientes:
1)3
y
(s)+8Al(s)4
se reducen por aluminio según las reacciones
(s)+9Fe(s)
ΔH1=‐800,1kcal
2)
(s)+2Al(s)
(s)+2Fe(s) ΔH2=‐203,5kcal
¿CuáleslacantidaddecalorliberadopormoldeFeformado?
a)Mayoren1queen2
b)Mayoren2queen1
c)Igualen1queen2
d)Nula
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
17
ElcalorliberadopormoldeFeencadaprocesoes:
ΔH1 =
‐800,1kJ
‐203,5kJ
=‐88,9kcal·mol 1 ΔH2 =
=‐101,8kcal·mol 1 9molFe
2molFe
Comoseobserva,ΔH2 >ΔH1 .
Larespuestacorrectaeslab.
5.33.Decidaquéessiempreciertoparadosprocesos1y2quetienenencomúnlosestados
inicialyfinal:
a) = b)ΔS=Δ /T
c)Δ =Δ –TΔ d)Δ =Δ (O.Q.L.CastillayLeón2000)
a)Falso.Elcalornoesunafuncióndeestado.
b‐c)Falso.Soloseríaciertoenprocesosatemperaturaconstante.
d)Verdadero.Laentalpíaesunafuncióndeestado.
Larespuestacorrectaeslad.
5.34.Silacombustióndelácidobenzoicoserealizaenunabombacalorimétricaa25°C,¿qué
severifica?
a)Q<0,W=0,ΔU<0
b)Q=0,W=0,ΔU=0
c)Q<0,W<0,ΔU>0
d)Q<0,W>0,ΔU<0
(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.Asturias2010)
Deacuerdoconla1ªleydetermodinámica:
ΔU=Q+W
siendo:
ΔU=Q =calormedidoavolumenconstante
Q=calorintercambiado
W=‐p·ΔV=trabajodeexpansión
Laexpresióndela1ªleyquedacomo:
ΔU=Q–p·ΔV
En una bomba calorimétrica se mide el calor, medido a volumen constante, desprendido
enlacombustióndeunasustancia.
Enunacombustiónsedesprendecalor,portanto,Q<0
SielprocesoserealizaaVconstante,entoncesΔV=0,portanto,W=‐p·ΔV=0
Sustituyendoenlaexpresióndela1ªleyqueda:
ΔU=Qv<0
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
18
5.35.¿Cuálocuálesdelassiguientesafirmacionessonciertas?
a)ElcalordeformacióndelFe(l)escero.
b)Lacondensaciónesunprocesoendotérmico.
c)EnalgunasreaccionesΔH=ΔU.
d)Paraunmismoproceso,lavariacióndeentalpíadependedequeelprocesotengalugara
presiónoavolumenconstante.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)(O.Q.L.Asturias2005)
a)Falso.Porconvenio,elcalordeformacióndeunelementoensuformamásestableen
condicionesestándarescero.Elhierroensuformamásestableencondicionesestándares
sólido.
b)Falso.Lacondensacióneselprocesocorrespondientealcambiodeestado:
VaporLíquido
Para ese cambio de estado de agregación es preciso que se formen enlaces
intermolecularesointeratómicosysiemprequeseformaunenlacesedesprendeenergía.
Setratadeunprocesoexotérmico.
c)Verdadero.La1ªleydetermodinámicatambiénsepuedeescribircomo:
ΔU=ΔH–ΔnRT
donde,Δneslavariaciónentreelnúmerodemolesgaseososenproductosyreactivos.
EnreaccionesenlasqueΔn=0,secumpleque,ΔU=ΔH.
d)Verdadero.Lavariacióndeentalpía,ΔH,sedefinecomoelcalorintercambiadoenun
proceso,medidoapresiónconstante.
El calor intercambiado en un proceso medido a volumen constante es la variación de
energíainterna,ΔU.
Soncorrectaslasrespuestascyd.
5.36.Laespeciequímicaconmayorentropíamolaratemperaturaambientees:
a)
(g)
b)
(g)
c)
(g)
d)
(l)
e)
(l)
(O.Q.N.Barcelona2001)
Las especies con mayor entropía molar a temperatura ambiente son aquellas que
presentenestadogaseosoadichatemperatura.Delaspropuestaslasquepresentandicho
estadosonCH ,CCl yCH Cl.
Las tres especies gaseosas están constituidas por cinco átomos uno de los cuales es el
carbonoyelrestohidrógenoycloro.Teniendoencuentaquelaentropíaesunamagnitud
extensiva,dependedelacantidaddesustancia,presentarámayorentropíalaespecieque
.
tengamenormasamolar,
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
19
5.37.Dadoslosvaloresdelasentalpíasestándardeformación, H°[CO(g)]=‐110,5kJ/mol
y H°[
(g)]=‐219,1kJ/mol,¿cuáleslaentalpíadeformacióndelfosgeno(
)a
partirdeCO(g)y (g)?
a)+110,5kJ/mol
b)‐110,5kJ/mol
c)+329,6kJ/mol
d)‐108,6kJ/mol
e)‐219,1kJ/mol
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Baleares2010)(O.Q.L.Madrid2011)
LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelfosgenoapartirdeCOyCl es:
CO(g)+Cl (g)COCl (g)
LaecuacióntermoquímicacorrespondientealaformacióndeCOCl (g)es:
1
C(s)+ O (g)+Cl (g)COCl (g)Δ H°=‐219,1kJ/mol
2
LaecuacióntermoquímicacorrespondientealaformacióndeCO(g)es:
1
C(s)+ O (g)CO(g)Δ H°=‐110,5kJ/mol
2
DeacuerdoconlaleydeHesssepuedenreescribirlasecuaciones:
1
C(s)+ O (g)+Cl (g)COCl (g)Δ H°=‐219,1kJ/mol
2
1
CO(g)C(s)+ O (g)Δ H°=110,5kJ/mol
2
Sumandoambasecuaciones:
CO(s)+Cl (g)COCl (g) Δ H°=‐108,6kJ/mol
Larespuestacorrectaeslad.
(En Baleares 2010 se añade la opción “falta información para dar una respuesta
numérica”).
5.38.Lareacción:
(g)+ 2 (g)CO(g)+ 2 (g)
noesespontáneaa25°Cperosíloesatemperaturassuperiores.Setienequecumplirque:
a)ΔH=>0yΔS>0
b)ΔH=>0yΔS<0
c)ΔH=<0yΔS<0
d)ΔH=<0yΔS>0
(O.Q.L.Murcia2001)
ElcriteriodeespontaneidaddeunprocesosediscutedeacuerdoconelvalordeΔG.Éste
secalculamediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS>0

procesonoespontáneo
SetratadeunprocesoenelqueaumentaeldesordenΔS>0,yaaunquetodaslasespecies
songaseosas,enlosreactivosexisteunelementomientrasqueenlosproductossolohay
compuestos. El hecho de que el signo de ΔG cambie al subir la temperatura implica que
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
20
ΔH > 0, ya que en estas circunstancias |ΔH|<|TΔS|y entonces ΔG < 0 y la reacción se
vuelveespontánea.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.39. De entre las reacciones químicas más estudiadas en termoquímica se encuentra la
combustióndelbutano:
2 4 10 (g)+13 2 (g)8 2 (g)+10 2 (l) ΔH=‐5308,6kJ
¿Quécantidaddeenergíaseliberarásisequeman200gdeestegas?
a)770kJ
b)1539,5kJ
c)4577,1kJ
d)9154,2kJ
(Masasatómicas:C=12;H=1)
(O.Q.L.Murcia2001)(O.Q.L.Baleares2007)(O.Q.L.Baleares2008)
Relacionandocantidaddesustanciayentalpía:
200gC H
‐5308,6kJ
1molC H
=‐9152,8kJ
2molC H
58gC H
Larespuestacorrectaeslad.
5.40. Por reacción del propeno y el cloro se obtiene 1,2‐dicloropropano. Considerando las
energíasdeenlacedelatablaadjunta,medidastodasenlascondicionesdereacción,¿cuál
debeserlavariacióndeentalpíadelareacciónindicada?
Enlace
C−CC−ClC=CCl−Cl
Energía(kJ·
)
348338612242
a)+612+242+(2·338)+348kJ·
b)‐612–242–(2·338)–348kJ·
c)‐612+242+(2·338)+348kJ·
d)+612+242–(2·338)–348kJ·
(O.Q.L.Murcia2001)
Laecuaciónquímicacorrespondientealahalogenacióndelpropenoes:
CH =CH−CH (g)+Cl (g)CH Cl−CHCl−CH (g)
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados ‐Σ
νi ·Ei
enlacesrotos En la reacción propuesta se forman 2 moles de enlaces C−Cl y 1 mol de enlaces C−C,
mientrasqueserompen1moldeenlacesC=Cy2molesdeenlacesCl−Cl.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
deenlaces(negativa),lavariacióndeentalpíaasociadaalacombustióndeletanoes:
ΔH°=[2·E
+E
]–[E
+E
]=
ΔH°=[2 ‐338kJ + ‐348kJ ]–[ ‐612kJ + ‐242kJ ]=
= ‐612kJ + 242kJ –2 338kJ – 348kJ Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
21
5.41.Indiquecuáldelassiguientesproposicionesescierta:
a)Enunprocesoenelqueseevapora0,1molde (l)ensupuntodeebulliciónnormal,se
absorbecalorysemantieneconstantelatemperatura.
b)ElcalordeformaciónestándardelFe(l)escero.
c) Para un proceso, la variación de entalpía es siempre igual al calor medido a presión
constante.
d)Lacondensaciónesunprocesoendotérmico.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
a) Verdadero. De acuerdo con las leyes de los cambios de estado, mientras el N (l) se
encuentraasutemperaturadeebulliciónnormal,todoelcalorqueabsorbeseempleaen
romperenlacesintermolecularesmanteniéndoseconstantelatemperatura.
b)Falso.Porconvenio,elcalordeformacióndeunelementoensuformamásestableen
condicionesestándarescero.Elhierroensuformamásestableencondicionesestándares
sólido.
c)Verdadero.Lavariacióndeentalpía,ΔH,sedefinecomoelcalorintercambiadoenun
proceso,medidoapresiónconstante.
d)Falso.Lacondensacióneselprocesocorrespondientealcambiodeestado:
VaporLíquido
Para ese cambio de estado de agregación es preciso que se formen enlaces
intermolecularesointeratómicosysiemprequeseformaunenlacesedesprendeenergía.
Setratadeunprocesoexotérmico.
Soncorrectaslasrespuestasayc.
5.42.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?
1)ElúnicométodoparacalcularΔHdeunareacciónespartirdelasenergíasde
enlace.
2)ElcalordeformacióndelHg(s)escero.
3)ElcalordeformacióndelCl(g)escero.
4)ElvalordeΔHdeunareacciónpuedehallarserestandoalasenergíasdeenlacede
losproductoslasenergíasdeenlacedelosreactivos.
a)Todas
b)1,2y3
c)1,3y4
d)3y4
(O.Q.L.Asturias2001)(O.Q.L.CastillayLeón2007)
a)Falso.ElvalordeΔHtambiénpuedecalcularseaplicandolaleydeHess.
b‐c) Falso. Por convenio, el valor de Δ H° de un elemento en su forma más estable en
condiciones estándar es cero. Para mercurio y cloro las formas más estables en
condicionesestándarson,respectivamente,Hg(l)yCl (g).
d)Verdadero.ElvalordeΔHreacciónapartirdelasenergíasdeenlacesecalculamediantela
expresión:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos Larespuestacorrectaeslab.
(EnCastillayLeón2007sepreguntacuálescierta).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
22
5.43.Apartirdelasiguienteinformación:
C(s)+2
(g)
ΔH°=x
ΔH°=y
(g)+½ (g)
(l) ¿CuálesΔH°delasiguientereacción?
ΔH°=z
C(s)+
(g)
(g)+2
(g)
(g)
(g)
(g)+2
(l)
a)x+y+z
b)x+y‐z
c)z+y‐2x
d)2z+y‐x
e)2z+y‐2x
(O.Q.N.Oviedo2002)
DeacuerdoconlaleydeHesssepuedenreescribirlasecuacionesdelasiguienteforma:
CH (g)C(s)+2H (g)
ΔH°=‐x
C(s)+O (g)CO (g)
ΔH°=y
2H (g)+O (g)2H O(l)
ΔH°=2z
Sumandolasecuacionesseobtiene:
CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l)
ΔH°=‐x+y+2z
Larespuestacorrectaeslad.
5.44.Unasustanciatieneuncalordecondensaciónde‐1,46kJ/gyuncalordesublimaciónde
4,60kJ/g,¿cuáleselcalordesolidificaciónenkJ/g?
a)4,60–1,46
b)‐(4,60+1,46)
c)1,46–4,60
d)4,60+1,46
e)Ningunadelasrespuestasanteriores.
(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.N.Sevilla2010)
Se desea conocer la entalpía correspondiente al siguiente cambio de estado de una
sustanciaA:
A(l)A(s) Δ
H°=¿?
Laecuacióntermoquímicacorrespondientealprocesodecondensacióndelasustanciaes:
A(g)A(l) Δ
H°=‐1,46kJ/g
Laecuacióntermoquímicacorrespondientealprocesodesublimacióndelasustanciaes:
A(s)A(g) Δ
H°=4,60kJ/g
DeacuerdoconlaleydeHesssepuedenreescribirlasecuacionesdelasiguienteforma:
A(l)A(g) ‐Δ
H°=1,46kJ/g
A(g)A(s) ‐Δ
H°=‐4,60kJ/g
Sumandoambasecuacionesseobtiene:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
A(l)A(s) Δ
23
H°=1,46+(‐4,60)=‐3,14kJ/g
Larespuestacorrectaeslac.
5.45.CalculeΔH°paralasiguientereacción:
(g)+ (g)2HCl(g)
apartirdelosdatosdelatabla:
Enlace Energíamediadeenlace(kJ/mol)
H−H
440
Cl−Cl
240
H−Cl
430
a)‐860kJ
b)‐620kJ
c)‐440kJ
d)‐180kJ
e)+240kJ
(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2007)
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos En la reacción propuesta se forman 2 moles de enlaces Cl−H, mientras que se rompen
1moldeenlacesH−Hy1moldeenlacesCl−Cl.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
deenlaces(negativa),lavariacióndeentalpíaasociadaalareaccióndeformacióndelHCl
es:
ΔH°=[2·E
]–[E
+E
]=[2 ‐430kJ ]–[ ‐240kJ + ‐440kJ ]=‐180kJ
Larespuestacorrectaeslad.
(EnAsturias2007sepreguntalaentalpíadeformacióndelHCl).
5.46. Una taza de 137 g a 20,0°C se llena con 246 g de café caliente a 86,0°C. El calor
específicodelcafées4,0J/g·°Cyeldelataza0,752J/g·°C.Suponiendoquenohaypérdidade
caloralosalrededores,¿cuáleslatemperaturafinaldelsistema?
a)79,9°C
b)93,7°C
c)98,4°C
d)76,0°C
e)53,0°C
(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.N.Sevilla2010)
Teniendoencuentaquelatazasecomportacomouncalorímetroyaceptandoqueéstees
=0:
unsistemaaisladoenelquenoentranisalecalor,Q
Q
=Q
+Q
é =0
donde:
Q
Q
=calorabsorbidoporlatazaparapasarde20°CaT °C,
é =calorcedidoporelcaféparapasarde86°CaT
°C
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
m
C
T T
m
é
C
é
T T
é
24
=0
Sustituyendo:
137g
4,0J
0,752J
(T 20)°C+246g
(T 86)°C=0T =79,7°C
g·°C
g·°C
Larespuestacorrectaeslaa.
5.47. Cuando una sustancia pura en fase líquida congela espontáneamente, ¿cuál de las
siguientesafirmacionesescierta?
a)ΔG,ΔHyΔSsontodospositivos.
b)ΔG,ΔHyΔSsontodosnegativos.
c)ΔG,ΔHysonnegativos,pero ΔSespositivo.
d)ΔG,ΔSysonnegativos,pero ΔHespositivo.
e)ΔS,ΔHysonnegativos,pero ΔGespositivo.
(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Murcia2010)(O.Q.L.Asturias2011)
SetratadeuncambiodeestadoespontáneodeunasustanciaA:
A(l)A(s)
Portratarsede:
UnprocesoespontáneoΔG<0
UnprocesoenelqueseformanenlacesintermolecularesΔH<0
UnprocesoenelquedisminuyeeldesordenΔS<0
Larespuestacorrectaeslab.
5.48.Lasentalpíasestándardeformacióndelvapordeaguaydelnitratodeamoniosólido
son ‐241,8 kJ/mol y ‐339,9 kJ/mol, respectivamente. ¿Cuál es la variación de entalpía
estándarparaladescomposiciónde16,0gdenitratodeamoniosólidoparaformarvaporde
aguayunamezcladenitrógenoyoxígenoenfasegas?
a)‐98,1kJ
b)‐57,5kJ
c)‐49,0kJ
d)‐28,8kJ
e)‐14,4kJ
(Masasatómicas:N=14;O=16;H=1)
(O.Q.N.Oviedo2002)
Setratadedeterminarlavariacióndeentalpíaasociadaalproceso:
1
NH NO (s)N (g)+ O (g)+2H O(g)
2
Lasecuacionestermoquímicascorrespondientesalosdatosdelproblemason:
3
N (g)+ O2(g)+2H (g)NH NO (s)Δ H°=‐339,9kJ
2
1
H (g)+ O (g)H O(g)Δf H°=‐241,8kJ
2
DeacuerdoconlaleydeHesssepuedenreescribirlasecuacionesdelasiguienteforma:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
25
3
NH NO (s)N (g)+ O (g)+2H (g)‐Δ H°=339,9kJ
2
2H (g)+O (g)2H O(g)
‐Δ H°=2(‐241,8)kJ
Sumandolasecuacionesseobtiene:
1
NH NO (s)N (g)+ O (g)+2H O(g)‐Δ H°=‐143,7kJ·mol
2
Relacionandolaentalpíaconlacantidaddesustancia:
16gNH NO
‐143,7kJ
1molNH NO
=‐28,7kJ
80gNH NO 1molNH NO
Larespuestacorrectaeslad.
5.49. Para una reacción en equilibrio a presión y temperatura constantes se ha de cumplir
que:
a)ΔH=0
b)ΔS=0
c)ΔU=0
d)ΔG=0
(O.Q.L.Murcia2002)
Lacondicióndeequilibriodeunsistemaimplicaque(ΔG)p,T=0.
Larespuestacorrectaeslad.
5.50. El oxígeno se puede obtener en el laboratorio por calentamiento de
acuerdoalaecuacióntermoquímica:
sólido, de
2
(s)2KCl(s)+3 (g)
ΔH=‐89,4kJ
Calcularlaenergíaqueseliberacuando,poresteprocedimiento,seobtienen10,1litrosde
oxígenomedidosencondicionesnormalesdepresiónytemperatura.
a)26,8kJ
b)37,2kJ
c)64,0kJ
d)13,4kJ
(O.Q.L.Murcia2002)
Relacionandocantidaddesustanciayentalpía:
10,1LO
1molO ‐89,4kJ
=‐13,4kJ
22,4LO 3molO
Larespuestacorrectaeslad.
5.51.Entodoprocesoespontáneosetienequecumplirque:
a)dS=dT/H
b)Δ
>0
c)Δ
+Δ
>0
d)ΔG>0
(O.Q.L.Murcia2002)
Deacuerdoconla2ªleydetermodinámica,entodoprocesoespontáneo:
ΔStotal=ΔS
+ΔS
>0
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
26
Larespuestacorrectaeslac.
5.52.Sabiendoque:
(g)+
(g)2HI(g) ΔH=3,34kJ
(s)+ (g)2HI(g) ΔH=50,16kJ
¿Cuálserálaentalpíadesublimacióndelyodo?
a)+46,82kJ·
b)+26,75kJ·
c)‐53,50kJ·
d)‐46,82kJ·
(O.Q.L.Murcia2002)
LaecuacióncorrespondientealasublimacióndelI es:
I (s)I (g)
De acuerdo con la ley de Hess las ecuaciones termoquímicas de los datos se pueden
reescribirdelasiguienteforma:
2HI(g)I (g)+H (g)
ΔH=‐3,34kJ
I (s)+H (g)2HI(g)
ΔH=50,16kJ
ΔH=46,82kJ·
Sumandolasecuacionesseobtiene:
I (s)I (g)
Larespuestacorrectaeslaa.
5.53.Laafinidadelectrónicadeliodoes‐295kJ/mol.Calcularlaenergíaliberadaalionizar
152,4gdeátomosdeiodogasqueseencuentranenestadofundamental.
a)127kJ
b)354kJ
c)708kJ
d)12,7kJ
(Masaatómica:I=127)
(O.Q.L.Murcia2002)
Laafinidadelectrónicadelyodoeslaenergíaasociadaalproceso:
I(g)+e I (g)
ΔH=‐295kJ·mol Relacionandocantidaddesustanciayenergía:
152,4gI
1molI ‐295kJ
=‐354kJ
127gI 1molI
Larespuestacorrectaeslab.
5.54.PorelhechodequeelprocesodetransformacióndediamanteengrafitotengaΔG<0,
¿quésepuedeafirmar?
a)Quelosdiamantesnosonunainversiónsegura.
b)Queelprocesonoesespontáneo.
c)Queelprocesoesespontáneoaunquemuylento.
d)Queaunqueseaumentemucholatemperatura,losdiamantesseguiránsiendodiamantes.
(O.Q.L.Murcia2002)
a)Falso.Carecedesentido.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
27
b)Falso.Deacuerdoconelcriteriodeespontaneidaddeunproceso,siΔG<0setratade
unprocesoespontáneo.
c) Verdadero. De acuerdo con el criterio de espontaneidad de un proceso, si ΔG < 0 se
trata de un proceso espontáneo, sin embargo al desconocer el valor de la constante
cinéticanosedisponedeinformaciónacercadelarapidezconquetranscurreelproceso.
d) Falso. Si se aumenta mucho la temperatura la red se rompe y el diamante sublima
quedandolosátomosdecarbonolibres.
Larespuestacorrectaeslac.
5.55.Cuandoreacciona1litrodenitrógeno,medidoencondicionesnormales,conelhidrógeno
necesario para formar amoníaco, se liberan 4138,2 J. ¿Cuál es la entalpía de formación del
amoníaco?
a)‐92,67kJ·
b)‐46,34kJ·
c)‐185,34kJ·
d)‐307,9kJ·
(O.Q.L.Murcia2002)
LaecuacióncorrespondientealaformacióndeNH es:
3
1
N (g)+ H (g)NH (g)
2
2
Relacionandocantidaddesustanciayenergía:
‐4138,2J 22,4LN 1molNH 1kJ
=‐46,34kJ·
1LN
1molN 2molN 10 J
Larespuestacorrectaeslab.
5.56.ConlaleydeHesssepuede:
a)Calcularentalpíasdereacción.
b)Calcularentalpíasdeformación.
c)Calcularcantidadesdecalorenunareacciónmedidasapresiónconstante.
d)Todassoncorrectas.
(O.Q.L.Baleares2002)
LaleydeHessoleydeaditividaddelasentalpíasdiceque:
“la variación de entalpía asociada a un proceso es la misma tanto si el proceso se
realizaenunsolaetapaoserealizaenvariasetapasconsecutivas”
Dadas una serie de entalpías correspondientes a procesos que puedan formar un ciclo,
conocidas todas menos una, la combinación de estas entalpías en el orden adecuado
permiteobtenerlaentalpíadesconocida.
a‐b)Verdadero.Lasentalpíasdeformación,lomismoquelasdecombustión,sonuncaso
particulardelasentalpíasdereacción.
c) Verdadero. La entalpía se define como el calor intercambiado medido a presión
constante.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
28
5.57.Sobrelaentalpíasepuedeafirmarque
a)Esunafuncióndeestado.
b)Suvariacióndeterminaelcalordereacciónapresiónconstante.
c)Midelairreversibilidaddeunproceso.
d)Sidisminuyeelprocesoesespontáneo.
(O.Q.L.Asturias2002)
a)Verdadero.Laentalpíacomoelrestodelasfuncionestermodinámicasesunafunción
deestado.
b)Verdadero.Laentalpíamideelcalorintercambiadoenunprocesoapresiónconstante.
c)Falso.Laentalpíanotienenadaqueverconlairreversibilidaddeunproceso.
d)Falso.LaespontaneidaddeunprocesosedeterminaconelvalordeΔGdelmismo.En
unprocesoespontáneoΔG<0.Estevalorsecalculamediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS
Unprocesoquesecaractericeportener:
▪ΔH>0,esdecir,seabsorbecalor(endotérmico)
▪ΔS>0aumentaeldesorden
es un proceso que es espontáneo solo a temperatura altas, a las que se cumple que
ΔH–TΔS<0.
Soncorrectaslasrespuestasayb.
5.58.Señalelaafirmacióncorrecta:
a)Eltrabajoesunafuncióndeestado.
b)A25°Celvapordeaguaeselestadoestándardeestasustancia.
c)UnareacciónenlaqueΔHesnegativoesespontánea.
d)Elcalorestándardeformacióndel (g)escero.
e)Latermodinámicapuedepredecirlavelocidadalaqueel (g)yel
condicionesnormales.
(g)reaccionanen
(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Cádiz2008)
a)Falso.Deacuerdoconla1ªleydelaTermodinámica,ΔE=Q+W,tantoelcalorcomoel
trabajonosonfuncionesdeestado.
b)Falso.Alatemperaturade25°Celestadodeagregacióndelaguaeslíquido.
c)Falso.LaespontaneidaddeunprocesosedeterminaconelvalordeΔGdelmismo.En
unprocesoespontáneoΔG<0.Estevalorsecalculamediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS
Comoseobserva,elvalordeΔHnoessuficienteparadeterminarelsignodeΔG,preciso
conocerelvalordeΔSylatemperatura.
d)Verdadero.Porconvenio,lasentalpíasdeformacióndeloselementosensuformamás
estableencondicionesestándarsonnulas.
e) Falso. Una limitación de la termodinámica es que la variable tiempo no aparece en
ningunadesusecuaciones.Eslacinéticaquímicalaqueseocupadeestudiarlavelocidad
conlaquetranscurreunareacción.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
29
5.59.¿ParacuáldelossiguientesprocesosΔHyΔGdebensermássemejantes?
a)2Al(s)+
(s)2Fe(s)+
(s)
b)2Na(s)+2
(l)2NaOH(aq)+ (g)
c)2
(g)
(g)
d)2 (g)+ (g)2
(g)
e)
(s)CaO(s)+
(g)
(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Murcia2005)
LarelaciónentrelosvaloresdeΔGyΔHdeunprocesovienedadaporlaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS
ParaquesecumplalacondicióndequeΔGΔHesprecisoqueelvalordeltérminoTΔS
sealomáspequeñoposible.Paraqueesoocurraesnecesarioqueexistaelmenorcambio
posibledentrodelgradodedesordendeunsistema,ΔS.
Elprocesodealuminotermiarepresentadoporlaecuación químicadelapartadoa) esel
que más se ajusta a la condición propuesta, ya que todas las sustancias, tanto reactivos
como productos, son sólidas. Además, existe el mismo número de moles en reactivos y
productoslocualllevaaqueesadiferenciadeentropíaseaaúnmenor.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.60.ElcalordedisolucióndelKCles17kJ·
ylasumadeloscaloresdehidrataciónde
un mol de iones cloro y un mol de iones potasio, ambos en estado gaseoso es ‐698 kJ. La
energíadereddelKCldelretículocristalinoes:
a)‐715kJ
b)‐681kJ
c)715kJ
d)‐332kJ
e)681kJ
(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Madrid2004)
Setratadedeterminarlavariacióndeentalpíaasociadaalproceso:
Cl (g)+K (g)KCl(s)
Lasecuacionestermoquímicascorrespondientesalosdatosdelproblemason:
KCl(s)Cl (aq)+K (aq) Δ
Cl (g)+K (g)Cl (aq)+K (aq)
Δ
H°=17kJ
H°=‐698kJ
DeacuerdoconlaleydeHesssepuedenreescribirlasecuacionesdelasiguienteforma:
Cl (aq)+K (aq)KCl(s) Cl (g)+K (g)Cl (aq)+K (aq)
‐Δ
H°=‐17kJ
Δ
H°=‐698kJ
Δ
H°=‐715kJ
Sumandolasecuacionesseobtiene:
Cl (g)+K (g)KCl(s)
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
30
5.61.Sabiendoque:
2S(s)+3
(g)2
(g) ΔH°=‐792kJ
2
(g)+ (g)2
(g)
ΔH°=‐198kJ
¿Cuálseráelvalordelaentalpíaestándardeformacióndeldióxidodeazufre?
a)‐594kJ·
b)‐297kJ·
c)‐990kJ·
d)‐126kJ·
(O.Q.L.Murcia2003)
LaecuacióncorrespondientealaformacióndeSO es:
S(s)+O (g)SO (g)
De acuerdo con la ley de Hess las ecuaciones termoquímicas de los datos se pueden
reescribirdelasiguienteforma:
‐792
3
kJ
S(s)+ O (g)SO (g)ΔH°=
2
2
1
198
SO (g)SO (g)+ O (g)ΔH°=
kJ
2
2
Sumandolasecuacionesseobtiene:
S(s)+O (g)SO (g)
ΔH°=‐297kJ·
Larespuestacorrectaeslab.
5.62.Paraelprocesoendotérmico:
(g)2Cl(g)
¿Cuáldelossiguientesdiagramasenergéticosseajustaalproceso?
E
E
b) E
Transcurso de
la reacció
reacción
Transcurso de
la reacció
reacción
Transcurso de
la reacció
reacción
Transcurso de
la reacció
reacción
a) E
c) d)
(O.Q.L.Murcia2003)
Setratadeunprocesoenqueserompenenlacesyparaellohayquecomunicarenergía,
portantoesprocesoendotérmico.Elcontenidoenergéticodelosproductosessuperioral
delosreactivosyeldiagramaenergéticoqueloilustraeselb.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
5.63.Dadoslossiguientesdatos:
‐2000J/moly
(A)=‐10000J/mol,
(C)=‐15000J/mol,
31
(D)=
A+2B2C+D
ΔH°=‐12000J
Sepuedecalcular
°(B)quevale:
a)5000J/mol
b)2500J/mol
c)‐5000J/mol
d)‐17000J/mol
(O.Q.L.Baleares2003)
Lavariacióndeentalpíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:
ΔH°=Σ νi ·Hoi
productos Σ
νi ·Hoi
reactivos Sustituyendo:
ΔH°= 2Δ Ho(C) +Δ Ho(D)  2Δ Ho(B) +Δ Ho(A) ‐12000J=2molC
‐2000J
‐10000J
‐15000J
+1molD
2Δ Ho(B) 1molA
molD
molA
molC
Seobtiene,Δ Ho(B) =‐5000J/mol.
Larespuestacorrectaeslac.
5.64.Lassiguientesmagnitudessonfuncióndeestado:
a)p,V,T
b)H,U,S
c)T,H,U
d)Todassoncorrectas
(O.Q.L.Baleares2003)
Funciones de estado son aquellas magnitudes en las que en un determinado proceso no
interesa solo interesa sus valores final e inicial sin interesar la evolución del valor de la
magnitudalolargodelproceso.
ΔU=U2–U1
ΔH=H2–H1ΔS=S2–S1
ΔG=G2–G1
Lasfuncionestermodinámicas:U,H,SyGsonfuncionesdeestado.
Lasvariablesdeestadosonp,VyTysuvalordeterminaelestadodeunsistema.
Larespuestacorrectaeslab.
5.65.Delassiguientesafirmaciones:
1)Enunprocesoespontáneolaentalpíapuededisminuir.
2)Enunprocesoespontáneolaentropíapuedeaumentar.
3)EntodoslosprocesosespontáneoslaenergíalibredeGibbsaumenta.
a)Soloesverdaderalaprimera.
b)Laprimeraylasegundasonverdaderas.
c)Laprimeraylatercerasonverdaderas.
d)Lasegundaylatercerasonverdaderas.
(O.Q.L.Baleares2003)
La espontaneidad de un proceso viene determinada por el valor de ΔG que a su vez
dependedelosvaloresdeΔHyΔSdeacuerdoconlaexpresión:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
32
ΔG=ΔH–TΔS
1)Verdadero.Enunprocesoespontáneo,ΔG<0,portanto,esposiblequeΔH<0.
2)Verdadero.Enunprocesoespontáneo,ΔG<0,portanto,esposiblequeΔS>0siempre
queΔH<0.
3)Falso.Enunprocesoespontáneo,ΔG<0.
Larespuestacorrectaeslab.
5.66. Un proceso que se produce con desprendimiento de calor y disminución del desorden
termodinámicoes:
a)Espontáneosiempre.
b)Nuncaespontáneo.
c)Espontáneoabajastemperaturas.
d)Espontáneoaaltastemperaturas.
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
ElcriteriodeespontaneidaddeunprocesosediscutedeacuerdoconelvalordeΔG.Éste
secalculamediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS<0

procesoespontáneo
ΔG=ΔH–TΔS>0

procesonoespontáneo
Si ΔH < 0 y ΔS < 0, entonces el valor de ΔG depende de cuál de los términos
|ΔH|o|TΔS|seamayor,esdecirdependedecuálseaelvalordeT.
Atemperaturasaltas:|ΔH|<|TΔS|yentoncesΔG>0ylareacciónesnoespontánea.
Atemperaturasbajas:|ΔH|>|TΔS|yentoncesΔG<0ylareacciónesespontánea.
Larespuestacorrectaeslad.
5.67.LaentalpíaestándardecombustióndelAl(s)esde‐834,9kJpormoldeAl.Sireacciona
Alcon ,¿enquécircunstanciassedesprenderán1045kJ?
a)Cuandoseforman1,252molesde
.
b)Cuandoseforman0,626molesde
.
c)Cuandoreaccionan0,299molesdeAl.
d)Cuandoreaccionan0,626molesdeAl.
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
LaecuacióntermoquímicacorrespondientealareacciónentreO yAles:
1
3
Al(s)+ O (g) Al O (s)ΔH°=‐834,9kJ·mol
2
4
Las respuestas c) y d) son falsas, ya que la cantidad de calor desprendida, 1045 kJ, es
mayorquelacorrespondienteacuandoreacciona1moldeAl.
RelacionandocaloryAl O :
‐1045kJ
0,5molAl O
=0,626mol
‐834,9kJ
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
33
5.68.A291K,lasentalpíasdeformacióndelamoníacoenlosestadosgaseososylíquidosson,
respectivamente:‐46,05y‐67,27kJ·
.Apartirdeestosdatos,sepuedeafirmarquela
entalpíadevaporizacióndelamoníacoes:
a)‐113,3kJ·
b)6,67kJ·
c)‐1,25kJ·
d)1,25kJ·
(Masasatómicas:N=14;H=1)
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.LaRioja2006)
LaecuaciónquímicacorrespondientealavaporizacióndeNH es:
NH (l)NH (g)
LasecuacionestermoquímicascorrespondientesalaformacióndeNH gasylíquidoson,
respectivamente:
3
1
N (g)+ H (g)NH (g)Δ H°=‐46,05kJ·mol
2
2
3
1
N (g)+ H (g)NH (l)Δ H°=‐67,27kJ·mol
2
2
DeacuerdoconlaleydeHess,lasecuacionesanterioressepuedenreescribircomo:
3
1
N (g)+ H (g)NH (g)Δ H°=‐46,05kJ·mol
2
2
1
3
NH (l) N (g)+ H (g)‐Δ H°=67,27kJ·mol
2
2
Sumandoambasecuacionesseobtiene:
NH (l)NH (g)
Δ
H°=21,22kJ·mol Cambiandolasunidades:
21,22kJ 1molNH
=1,25kJ·
1molNH 17gNH
Larespuestacorrectaeslad.
5.69. ¿De cuál de los siguientes hidrocarburos se obtiene más calor en la combustión
completade1Ldelosmismosencondicionesidénticas?
a)Metano
b)Etano
c)Propano
d)Butano
e)Todosigual
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Elcalordecombustióndeunhidrocarburoaumentaamedidaqueaumentaelnúmerode
carbonos que posee. Por este motivo, el butano, C H , es el que tiene mayor calor de
combustión.
Loscuatrohidrocarburospropuestossongasesencondicionesestándar,portanto,1Lde
cadaunodeellosestáintegradoporelmismonúmerodemolesdesustancia.
Porambasrazones,sedesprendemáscalorcuandosequema1Ldebutano.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
34
Larespuestacorrectaeslac.
5.70.Segúnlossiguientesdatos,¿quévalortiene
+2 (g)
[1]
[2]

[3]
+4HF(g)
(g)+
(g)+
°delHF(g)?
(g) °=‐168,26kcal/mol
°=‐0,35kcal/mol
(g)+2
(g)
°=‐24,53kcal/mol
a)+360,2kcal/mol
b)‐1,5kJ/mol
c)‐1505,6J/mol
d)‐3602cal/mol
e)‐36,02kcal/mol
(Dato.1J=0,24cal)
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Setratadedeterminarlavariacióndeentalpíaasociadaalproceso:
1
1
H (g)+ F (g)HF(g)
2
2
DeacuerdoconlaleydeHesssepuedenreescribirlasecuacionesdelasiguienteforma:
1
SiO
4
1
SiO
4
1
1
1
‐168,28
+ F (g) SiF (g)+ O (g)Δ H°=
kcal
2
4
4
4
1
 SiO
4
Δ H°=
1
1
1
SiF (g)+ O (g)+2H (g) SiO
4
4
4
+HF(g)Δ H°=
‐0,35
kcal
4
24,53
kcal
4
Sumandolasecuacionesseobtiene:
1
1
H (g)+ F (g)HF(g)Δ H°=‐36,02kcal·
2
2
Larespuestacorrectaeslae.
5.71. ¿Cuál de los siguientes hidrocarburos es el mejor combustible de un motor de
combustióninterna?
a)Ciclooctano
b)Octano
c)3‐Etilhexano
d)2,2‐Dimetilhexano
e)2,2,4‐Trimetilpentano
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Los hidrocarburos que contienen entre C ‐C son los principales componentes de la
gasolina.Noobstante,todosnoardenigual,yaquealgunosalarderproducenexplosiones.
El 2,2,4‐trimetilpentano, el más ramificado, es el que mejor arde, por lo que es un
excelente combustible para motores de combustión interna (se le asigna un índice de
octanode100).Elpeordelostres,yaqueardeconmásexplosiones,eselheptano(índice
deoctano0).
Larespuestacorrectaeslae.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
35
5.72.Laenergíainternamolardeungasidealvienedadaporlaexpresión
U=(a–T)R–aln(a–T)+b
dondeaybsondosconstantesyRlaconstantedelosgases.
¿Cuálesla , delgas?
a)a/(a–T)
b)a/(a–T)+(a–T)
c)a/(a–T)–R
d)ln(a/(a–T)
e)a/(a–T)–T
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Paraunmoldeungasidealsecumpleque:
U=H–RT
DerivandorespectoaT:
dU dH
=
R
dT dT
dondesedefinenlascapacidadescaloríficasavolumenypresiónconstantecomo:
C =
dU
dT
dH
C =
dT
larelaciónentreambases,C C =R(relacióndeMayer)
DerivandolaexpresióndeU:
C =
d
a
[(aT)Raln(aT)+b]=‐R+
dT
aT
SustituyendoenlaexpresiónquerelacionaaC yC :
C =R ‐R+
a
a
=
aT
aT
Larespuestacorrectaeslaa.
5.73.Dadalasiguienteecuacióntermodinámica:
2 (g)+ (g)2
(g)
ΔH°=‐483,6kJ
señalelarespuestaincorrecta:
a)Esunareacciónexotérmica.
b)Enlaformaciónde180gdeaguasedesprenden4836kJ.
c)Esunprocesoacompañadodeunadisminucióndeentropía.
d)Laentalpíadeformacióndelaguagas,encondicionesestándar,es‐241,8kJ/mol.
(Masas.H=1;O=16)
(O.Q.L.Murcia2004)
a)Verdadero.Deacuerdoconelsignomenosdelaentalpíadelareacciónsetratadeun
procesoexotérmicoenelquesedesprendeenergía.
b)Falso.Relacionandocantidaddemateriayentalpía:
180gH O
1molH O ‐483,6kJ
=‐2418kJ
18gH O 2molH O
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
36
c) Verdadero. Todas las especies son gaseosas y además existen más moles en reactivos
queenproductos,portanto,lavariacióndeentropíadelproceso,Δ S°,es:
Δ S°=2S
–
2S
+S
<0
Consultandolabibliografía:
Δ S°=2 188,7J·K
–[2 130,6J·K
+205J·K
]=‐88,8J·K
d)Verdadero.Relacionandocantidaddemateriayentalpía:
‐483,6kJ
=‐241,8kJ·mol
2molH O
Larespuestacorrectaeslab.
5.74. La entalpía de combustión de la acetona (propanona) es ‐1787,2 kJ/mol ¿Cuánta
energíasehadesprendidocuandosehayanrecogido13,44litrosde
,medidoenc.n.,enla
combustióndelamisma?
a)536,16kJ
b)1072,32kJ
c)357,44kJ
d)1787,2kJ
(O.Q.L.Murcia2004)
Laecuacióntermoquímicacorrespondientealacombustióndelaacetonaes:
CH –CO–CH (l)+4O (g)3CO (g)+3H O(g) ΔH°=‐1787,2kJ/mol
Relacionandocantidaddesustanciayentalpía:
13,44LCO
1molCO ‐1787,2kJ
=‐357,44kJ
22,4LCO 3molCO
Larespuestacorrectaeslac.
5.75.Lavariacióndeentalpíadeunsistemasedefinecomo:
a)Elcalorintercambiadoporunsistemaavolumenconstante.
b)Elcalorintercambiadoporunsistemaapresiónconstante.
c)Elcalorintercambiadoporunsistema.
d)Laenergíainternadeunsistema.
(O.Q.L.Murcia2004)
Por definición, la variación de entalpía de un sistema es el calor intercambiado con el
entorno,medidoapresiónconstante.
Larespuestacorrectaeslab.
5.76.Enunsistemaquereaccionaexotérmicamente:
a)Lavariacióndeentalpíaespositiva.
b)Elcalordesprendidosiemprecoincideconlavariacióndeentalpía.
c) Si la reacción es a volumen constante, el calor desprendido es igual a la variación de
energíainterna.
d) Si la reacción es a presión constante, el calor desprendido es igual a la variación de
energíainterna.
(O.Q.L.Baleares2004)
a)Falso.EnunprocesoexotérmicosedesprendecaloryΔH<0.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
37
b)Falso.Lavariacióndeentalpía,ΔH,eselcalordesprendidomedidoapresiónconstante.
c) Verdadero. La variación de energía interna, ΔU, es el calor desprendido medido a
volumenconstante.
d)Falso.Deacuerdoconlopropuestoenelapartadoanterior.
Larespuestacorrectaeslac.
5.77.Apartirdelossiguientesdatos:
(g)
(g)+H(g) (g)NH(g)+H(g)
H°=435kJ
H°=381kJ
H°=360kJ
NH(g)N(g)+H(g)
SepuedededucirquelaenergíamediadeenlaceparaelenlaceN−Hes:
a)360kJ
b)381kJ
c)435kJ
d)392kJ
(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.LaRioja2006)
Laenergíamediadeunenlacesedefinecomoelvalorpromediodelasenergíasdadas:
H°=
‐435kJ·mol
+ ‐381kJ·mol
3
+ ‐360kJ·mol
=‐392kJ·
Larespuestacorrectaeslad.
5.78.Paralassiguientesreacciones:
C(s)+
(g)
(g)
ΔH°=‐aJ
2CO(g)+ (g)2
(g)
ΔH°=‐bJ
¿Cuál de las siguientes respuestas representa la entalpía de formación del monóxido de
carbono?
a)2a−b
b)(b−2a)/2
c)b−2a
d)(2a−b)/2
(O.Q.L.Madrid2004)
LaecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndeCOes:
1
C(s)+ O (g)CO(g)
2
De acuerdo con la ley de Hess, las ecuaciones correspondientes a los datos se pueden
reescribircomo:
C(s)+O (g)CO (g)
ΔH°=‐aJ
1
b
CO (g)CO(g)+ O (g)ΔH°= J
2
2
Sumandoambasecuacionesseobtiene:
1
b b–2a
C(s)+ O (g)CO(g)Δf H°=‐a+ =
J
2
2
2
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
38
5.79.Alhacerreaccionaramoníacoyoxígenoseobtienenmonóxidodenitrógenoyagua.Se
sabequeloscaloresdeformaciónestándardelamoníaco,monóxidodenitrógenoyaguason,
respectivamente: ‐46; 90 y ‐242 kJ/mol. Con estos datos, el calor de reacción estándar
referidoaunmoldeamoníacosegúnesteproceso,será:
a)‐454kJ/mol
b)+454kJ/mol
c)‐227kJ/mol
d)+227kJ/mol
(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)
LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNH yO es:
4NH (g)+5O (g)4NO(g)+6H O(g)
Deacuerdoconelconceptodeentalpíadereacción:
ΔH°=Σ νi ·Hoi
productos Σ
νi ·Hoi
reactivos Sustituyendo:
ΔH°= 4Δf Ho(NO) +6Δf Ho(
ΔH°=4molNO
 4Δf Ho(
)
o
) +5Δf H(
)
‐242kJ
90kJ
‐46kJ
+6molH O
4molNH
=‐908kJ
molH O
molNO
molNH
No se tiene en cuenta la entalpía de formación del O (g), ya que por convenio, las
entalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencondicionesestándar
sonnulas.
Elcalorreferidoa1moldeNH es:
ΔH°=
‐908kJ
=‐227kJ/mol
4molNH
Larespuestacorrectaeslac.
5.80.Indiquecuáldelassiguientesreaccionesseproduceconuncambiodeentropíapositivo:
a)Zn(s)+2HCl(aq)
(aq)+ (g)
b)O(g)+O(g) (g)
c)
(aq)+
(aq)
(s)
d)CaO(s)+
(g)
(s)
(O.Q.L.Madrid2004)
Elvalordelaentropíamolardelassustanciases:
S°(gas)>S°(líquido)>S°(sólido)
Lavariacióndeentropíacorrespondienteaunprocesosecalculamediantelaexpresión:
Δr S°=Σ νi ·Soi
productos Σ
νi ·Soi
reactivos a)Verdadero.Yaque,alexistirgasesenproductosysólidosreactivossecumpleque:
Δr S°>0Σ νi ·Soi
productos >Σ
νi ·Soi
reactivos b)Falso.Yaque,aunquetodaslasespeciessongaseosas,haymenosmolesenproductos
queenreactivos.Secumpleque:
Δr S°<0Σ νi ·Soi
productos <Σ
νi ·Soi
reactivos ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
39
c)Falso.Yaque,haymenosmolesenproductosqueenreactivosyademáshaysólidosen
productosynoreactivos.Secumpleque:
Δr S°<0Σ νi ·Soi
productos <Σ
νi ·Soi
reactivos d)Falso.Yaque,haymenosmolesenproductosqueenreactivosyademáshaysólidosen
productosygasesenreactivos.Secumpleque:
Δr S°<0Σ νi ·Soi
productos <Σ
νi ·Soi
reactivos Larespuestacorrectaeslaa.
5.81.¿Cuáldeestasafirmacionesnoescorrecta?
a)Laevaporacióndeunlíquidoaumentaconlatemperatura
b)Laevaporacióndeunlíquidoaumentaaldisminuirlasfuerzasintermoleculares
c)Laconversióndeungasalíquidosedenominacondensación
d)Laevaporacióndeunlíquidodisminuyealaumentareláreasuperficial
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
a)Verdadero.Elaumentodelatemperaturasedebeaqueaumentaelaportedeenergía
conloquetambiénaumentalacantidaddelíquidoqueseevapora.
b) Verdadero. Las fuerzas intermoleculares son las responsables de que una sustancian
que posee enlace covalente se mantenga en estado líquido, si la intensidad de éstas
disminuyeaumentalacantidaddelíquidoqueseevapora.
c)Verdadero.Lacondensacióneselcambiodeestadodegasalíquido.
d) Falso. Si aumenta el área de transferencia de energía líquido‐vapor, aumenta la
cantidaddelíquidoqueseevapora.
Larespuestacorrectaeslad.
5.82. Razona en qué situaciones podrían ser espontáneos los procesos cuyas variaciones
correspondientesasustérminosentálpicosoentrópicossonlassiguientes:
i)ΔH>0;ΔS>0
ii)ΔH<0,ΔS<0
iii)ΔH<O;ΔS>0
iv)ΔH>0;ΔS<0
a)i)aTaltas;ii)aTbajas;iii)siempreespontánea;iv)nunca.
b)i)aTbajas;ii)aTaltas;iii)siempreespontánea;iv)nunca.
c)i)aTaltas;ii)aTbajas;iii)nunca;iv)siempreespontánea.
d)i)aTbajas;ii)aTbajas;iii)siempreespontánea;iv)nunca.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)
LaespontaneidaddeunprocesoladeterminaelvalordelaenergíalibredeGibbs,quese
calculamediantelasiguienteexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS
queenunprocesoespontáneoΔG<0.
i)Unprocesoquesecaracterizaportener:
▪ΔH>0seabsorbecalor(endotérmico)
▪ΔS>0aumentaeldesorden
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
40
Setratadeunprocesoqueesespontáneosoloatemperaturaaltas,alasquesecumple
que|ΔH|<|TΔS|.
ii)Unprocesoquesecaracterizaportener:
▪ΔH<0sedesprendecalor(exotérmico)
▪ΔS<0disminuyeeldesorden
Setratadeunprocesoqueesespontáneosoloatemperaturabajas,alasquesecumple
que|ΔH|<|TΔS|.
iii)Unprocesoquesecaracterizaportener:
▪ΔH<0sedesprendecalor(exotérmico)
▪ΔS>0aumentaeldesorden
Setratadeunprocesoqueesespontáneoacualquiertemperatura,yaquesiemprese
cumpleque(ΔH−TΔS)<0
iv)Unprocesoquesecaracterizaportener:
▪ΔH>0seabsorbecalor(endotérmico)
▪ΔS<0disminuyeeldesorden
Se trata de un proceso que nunca es espontáneo, ya que siempre se cumple que
(ΔH−TΔS)>0
Larespuestacorrectaeslaa.
5.83.Unlíquidotieneuncalordevaporizaciónmolarde22,7kJ/molysupuntodeebullición
normales459K.¿Cuáleslapresióndevapor,enmmHg,a70°C?
a)102
b)7,48
c)56,8
d)742
e)580
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.N.Luarca2005)
La ecuación de Clausius‐Clapeyron relaciona la presión de vapor de un líquido con la
temperatura:
ln
Δvap H 1
1
p
=

T
R T
p
Teniendoencuentaqueunlíquidohierve(T =T )cuandosupresióndevaporseiguala
alapresiónatmosférica(p =1atm),laexpresiónanteriorquedacomo:
lnp =
Δvap H 1
1

+lnp1 T
R T
Sustituyendo:
lnp =
22,7
8,314·10
3
1
1

p =0,134atm
273 70
459
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
41
Cambiandounidades:
0,134atm
760mmHg
=102mmHg
1atm
Larespuestacorrectaeslaa.
5.84.Apartirdelossiguientesvaloresdeentalpíasestándardereacción:
2NOCl(g)2NO(g)+
2NO(g)+
(g)2
(g)
ΔH°=+75,56kJ
(g)
ΔH°=‐113,05kJ
ΔH°=‐58,03kJ
2
(g)
(g)
CalculeΔH°delareacción:
(g)+
(g)2NOCl(g)+
(g),
expresadaenkJ.
a)+246,65
b)‐95,52
c)‐246,65
d)+95,52
e)Ningunodeestosvalores.
(O.Q.N.Luarca2005)
DeacuerdoconlaleydeHesssepuedenreescribirlasecuacionesdelasiguienteforma:
2NO(g)+Cl (g)2NOCl(g)
ΔH°=‐75,56kJ
2NO (g)2NO(g)+O (g)
ΔH°=‐113,05kJ
N O (g)2NO (g)
ΔH°=58,03kJ
Sumandolasecuacionesseobtiene:
N O (g)+Cl (g)2NOCl(g)+O (g),
ΔH°=95,52kJ
Larespuestacorrectaeslad.
5.85.Lacombustiónde90,0gdeácidooxálico
(s),enunabombacalorimétricacuya
capacidad calorífica es 4,60 kJ/°C, produce un aumento de la temperatura desde 25,0°C
hasta79,6°C.Elcalordecombustióndelácidooxálicoes:
a)‐21,2kJ/mol
b)‐54,6kJ/mol
c)‐126kJ/mol
d)‐211kJ/mol
e)‐251kJ/mol
(O.Q.N.Luarca2005)
Suponiendo que la bomba calorimétrica es un sistema aislado en el que no entra ni sale
=0:
calor,Q
Q
=Q
+Q
=0
donde:
Q
Q
=calorabsorbidoporlabombaparaaumentarlatemperatura,
=calorcedidoporenlacombustióndelC H O =‐k·ΔT
Sustituyendo:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
Q
=‐4,60
42
kJ
(79,625)°C=‐251,2kJ
°C
En una bomba calorimétrica se mide el calor intercambiado a volumen constante, ΔE y
aquí se pide la entalpía, el calor medido a presión constante. La relación entre ambas
funcionestermodinámicasvienedadaporlaexpresión:
ΔH=ΔE+ΔnRT
No obstante, hay que hacer constar que el término ΔnRT (trabajo) es muy pequeño
comparadoconeltérminoΔH(calor)motivoporelcualsesueleconsiderarqueΔHΔE.
Relacionandolamasadesustanciaconlaentalpíasetiene:
90gC H O
‐251,2kJ
1molC H O
=‐251,2kJ
90gC H O 1molC H O
Larespuestacorrectaeslae.
5.86. Calcule la temperatura a la que
ΔH°=‐83,2kJ/molyΔS°=‐246J/mol·K.
a)0,274K
b)307K
c)0,307K
d)274K
e)NopuededeterminarsesinΔG°.
(Dato.R=8,314J·
·
)
para una reacción es 1,04·10 y los valores de
(O.Q.N.Luarca2005)
LarelaciónentrelosvaloresdeΔGyΔHdeunprocesovienedadaporlaexpresión:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
Porotraparteenelequilibriosecumpleque:
ΔG°=‐RTlnK Deambasexpresionesseobtieneque:
T=
ΔH°
ΔS°RlnK
Sustituyendo:
10 J
1kJ
T=
=273,9K
J
J
‐246
8,314
ln 1,04·10 mol·K
mol·K
‐83,2kJ
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
43
5.87. A partir de las energías de enlace, C=O (707), O=O (498), H−O (464) y C−H (414) en
kJ/mol,calculeΔH°(kJ/mol)paralasiguientereacción:
(g)+2
(g)
(g)+2
(g)
a)+618
b)+259
c)‐519
d)‐618
e)‐259
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Baleares2009)
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos En la reacción propuesta se forman 2 moles de enlaces C=O y 4 moles de enlaces O−H,
mientrasqueserompen2molesdeenlacesO=Oy4molesdeenlacesC−H.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
de enlaces (negativa), la variación de entalpía asociada a la reacción de combustión del
metanoes:
ΔH°=[4·E
+2E
]–[2E
+4E
]
ΔH°=[4 ‐464kJ +2 ‐707kJ ]–[2 ‐498kJ +4 ‐414kJ ]=‐618kJ.
Larespuestacorrectaeslad.
5.88.Laentalpíaestándardeformacióndelagualíquidaes‐285,8kJ/mol.¿Cuáleslaenergía
necesariaexpresadacomocambiodeentalpíaestándar,paraproducir3,5Ldeoxígenogas,
medidosa22,5°Cy0,60atm,porelectrólisisdelagua?
a)24,8kJ
b)49,5kJ
c)58,0kJ
d)89,3kJ
e)138kJ
(Dato.R=0,082atmL·
)
(O.Q.N.Luarca2005)
Laecuaciónquímicacorrespondientealaelectrólisisdelaguaes:
2H O(l)2H (g)+O (g)
AplicandolaecuacióndeestadodelosgasesidealessecalculaelnúmerodemolesdeO :
n=
0,60atm·3,5L
=0,087molO 0,082atmL·mol ·K 22,5+273 K
Relacionandomolesyentalpía:
0,087molO
2molH O 285,8kJ
=49,5kJ
1molO 1molH O
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
44
5.89.Paraunareacciónquímicadada,sesabeque,a25°Cy1atmdepresión,ΔH°=20kJy
ΔS°=80J·
.Bajoestascondiciones,lareacciónes:
a)Exotérmicayespontánea.
b)Endotérmicaynoespontánea.
c)Exotérmicaynoespontánea.
d)Endotérmicayespontánea.
(O.Q.L.Murcia2005)
ElsignopositivodeΔH°indicaquesetratadeunprocesoendotérmico.
ElsignopositivodeΔS°indicaquesetratadeunprocesoenelqueaumentaeldesorden.
Elvalordelasmagnitudesanterioreshacequeelvalordelatemperaturaseaelquedecida
la espontaneidad del proceso. Ésta se determina con el valor de ΔG y éste se calcula
mediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS>0procesonoespontáneo
ΔG=ΔH–TΔS<0procesoespontáneo
Sustituyendo:
ΔG°=20kJ 25+273 K
80J 1kJ
=‐3,84kJ
K 10 J
ElsignonegativodeΔGsetratadeunprocesoespontáneoa25°C.
Larespuestacorrectaeslad.
5.90.Puestoquelasentalpíasdeformaciónestándarde
(g),
(l)y
(g)son‐394,
‐286 y 16 kJ/mol, respectivamente, el calor de combustión de un mol de
según el
proceso:
(g)+6
a)‐2736kJ
b)‐696kJ
c)+2736kJ
d)‐2704kJ
(g)4
(g)+4
(l) será:
(O.Q.L.Murcia2005)
Deacuerdoconelconceptodeentalpíadereacción:
ΔH°=Σ νi ·Hoi
productos Σ
νi ·Hoi
reactivos Sustituyendo:
ΔH°= 4Δf Ho(
=4molCO
o
) +4Δf H(
)
 Δf Ho(
o
) +6Δf H(O2)
=
‐286kJ
‐394kJ
16kJ
+4molH O
1molC H
=‐2736kJ
molH O
molCO
molC H
No se tiene en cuenta la entalpía de formación del O (g), ya que por convenio, las
entalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencondicionesestándar
sonnulas.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
5.91.SiparaunareaccióndadaΔH°=‐38,3kJyΔS°=‐113J·
deunareacción:
a)Espontáneaacualquiertemperatura.
b)Noespontáneaacualquiertemperatura.
c)Espontáneaatemperaturasmenoresde66°C.
d)Espontáneaatemperaturassuperioresa66°C.
45
,puededecirsequesetrata
(O.Q.L.Murcia2005)
ElvalordelasmagnitudesΔH°yΔS°hacequeelvalordelatemperaturaseaelquedecida
la espontaneidad del proceso. Ésta se determina con el valor de ΔG° y éste se calcula
mediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS>0procesonoespontáneo
ΔG=ΔH–TΔS<0procesoespontáneo
EnelequilibriosecumplequeΔG=0,portanto:
T=
ΔH° ‐38,3kJ 10 J
=
=339K66°C
1kJ
ΔS° ‐113J·K
Latemperaturaeslacorrespondientealequilibrio.SiT<66°C,entonces,|ΔH°|<|TΔS°|y
elvalorΔG°<0ylareacciónesespontánea.
Larespuestacorrectaeslac.
5.92. La entalpía de combustión del acetileno es de ‐310,7 kcal/mol a 25°C. Determina la
entalpíade formacióndelacetilenosabiendoquelasentalpías deformacióndeldióxido de
carbonoydelaguason‐94,1kcal/moly‐68,3kcal/mol,respectivamente.
a)148,3kcal/mol
b)111,25kcal/mol
c)54,2kcal/mol
d)‐148,3kcal/mol
(O.Q.L.Baleares2005)
Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelacetilenoes:
5
C H (g)+ O (g)2CO (g)+H O(l)
2
Deacuerdoconelconceptodeentalpíadereacción:
ΔH°=Σ νi ·Hoi
productos Σ
νi ·Hoi
reactivos Sustituyendo:
ΔH°= 2Δf Ho(
1molC H
Seobtiene,Δf Ho(
o
) +Δf H(
O)
 Δf Ho(
o
) +2,5Δf H(O2)
‐68,3kcal
‐310,7kcal
‐94,1kcal
=2molCO
+1molH O
Δf Ho(
molH O
molC H
molCO
)
) =54,2kcal/mol.
No se tiene en cuenta la entalpía de formación del O (g), ya que por convenio, las
entalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencondicionesestándar
sonnulas.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
46
5.93.Laentalpíadeformacióndelvapordeagua:
a)Esmayorqueladelagualíquida.
b)Esmenorqueladelagualíquida.
c) Es igual a la del agua líquida ya que esta magnitud no depende del estado de las
sustancias.
d)Nosepuedesabersinconsultarlastablasdeentalpíasdeformación.
(O.Q.L.Baleares2005)
LaecuacióncorrespondientealavaporizacióndelH Oes:
H O(l)H O(g)
Lavariacióndeentalpíacorrespondienteaestecambiodeestadoes,ΔHvap>0,yaquese
tratadeunprocesoendotérmicoenelqueserompenenlacesintermoleculares.
Deacuerdoconelconceptodeentalpíadereacción:
Δr H°=Δf Ho
O(g) Δf H
o
O(l) >0Δf H
o
O(g) >Δf H
o
O(l) Larespuestacorrectaeslaa.
5.94.Dadaslassiguientesecuaciones:
I.
(g)+5/2
(g)2
(g)+
(l)
II.
(g)+
(g)CO(g)+3 (g)
La energía térmica generada a presión constante, comparada con la energía térmica
generadaavolumenconstante,es:
a)MayorenIymenorenII.
b)MenorenIymayorenII.
c)MenorenIymenorenII.
d)MayorenIymayorenII.
(Dato:ΔH=ΔE+RTΔn)
(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)
ReacciónI:
RTΔn=2– 1+2,5 =‐1,5RT
ReacciónII:
RTΔn= 1+3 – 1+1 =2RT
Teniendo en cuenta que en ambos casos se trata de reacciones de combustión, y que en
ellasΔE<0,perosinembargoen:
‐lareacciónIeltérminoRTΔn<0,portantoeltérminoΔHsehacemenor
‐lareacciónIIeltérminoRTΔn>0,portantoeltérminoΔHsehacemayor
Larespuestacorrectaeslab.
5.95.¿Cuáleselcalordeformacióndeletanosabiendoqueloscaloresdedisociacióndelos
enlacesC−C(grafito),C−C,C−H,yH−H,valen,respectivamente,715;347;416y436kJ/mol?
a)105kJ/mol
b)‐105kJ/mol
c)345kJ/mol
d)‐345kJ/mol
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
47
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeformacióndeletanoes:
2C(s)+3H (g)C H (g)
En la reacción propuesta se forman 6 moles de enlaces C−H y 1 mol de enlaces C−C;
mientrasqueserompen2molesdeenlacesC−C(grafito)y3molesdeenlacesH−H.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
deenlaces(negativa),lavariacióndeentalpíaasociadaalareacciónes:
ΔH°=[6E
+1E
]–[2E
+3E
]=
ΔH°=[6 ‐416kJ +1 ‐347kJ ][2 ‐715kJ +3 ‐436kJ ]=‐105kJ/mol
Larespuestacorrectaeslab.
5.96.Enlassiguientesecuaciones:
(g)
I.C(grafito)+2
II.
(g)+5/2
(g)2
(g)
(g)+
III.CaO(s)+
(l)
IV.
(g)CO(g)+3
V.2/3
(g)+
(g)
(l)
(s)
(g)
(g)
¿Cuáldelassiguientesafirmacioneseslacorrecta?
a)LaecuaciónIVcorrespondealaformacióndeCO.
b)LasecuacionesI,IIIyVsonecuacionesdeformación.
c)Solounaecuaciónesdeformación.
d)Dosecuacionessondeformaciónyunaesdecombustión.
(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)(O.Q.L.CastillaLaMancha2008)
I.Eslaecuacióncorrespondientealareaccióndeformacióndelmetano.
II.Eslaecuacióncorrespondientealareaccióndecombustióndelacetileno.
III.Eslaecuacióncorrespondientealareaccióndeapagadodelacal.
IV. Es la ecuación correspondiente a la reacción de transformación del metano en
hidrógeno.
V.Eslaecuacióncorrespondientealareaccióndetransformacióndelozonoenoxígeno.
Larespuestacorrectaeslac.
5.97.Ordenademayoramenorentropíalassiguientessustancias:
(g),
(l),
(g)
a) (g)>
(l)>
(g)
b)
(g)> (g)>
(l)
c) (g)>
(g)>
(l)
d)
(g)>
(l)> (g)
(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
48
Las especies con mayor entropía molar a temperatura ambiente son aquellas que
presentenestadogaseosoadichatemperatura.Delaspropuestas,lasquepresentandicho
estadosonO ySnCl .Sinembargo,teniendoencuentaquelaentropíaesunamagnitud
extensiva,dependedelacantidaddesustancia,presentarámayorentropíalaespecieque
tengamayormasamolar,SnCl .Porestemotivo,esmayorlaentropíamolardelSnCl (l),
conunamasamolarbastantemayor,quedelO (g).
Consultandolabibliografía,losvaloresdeS(J·mol ·K
(g)(365,8)>
(l)(258,6)>
)son:
(g)(205,2)
Larespuestacorrectaeslad.
5.98.Enlossiguientessistemas:
I.Unadisolucióndeazúcardentrodeunvasoabierto
II.Unacantidaddeaguadentrodeunaollaapresión
III.Unareaccióndeneutralizaciónácido‐baseenuncalorímetro
IV.Unvasoabiertoconteniendoaguaalqueseañadeunmetalalcalino
V.Unamezcladehidrógenoyoxígenodentrodeunabombacalorimétrica
¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?
a)SoloIesunsistemaabierto.
b)Ningunodelossistemasesadiabáticooaislado.
c)Unodelossistemasescerrado.
d)Tressonsistemascerradosydosabiertos.
(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)
IyIVsonsistemasabiertosyaqueintercambianmateriayenergíaconelentorno.
IIesunsistemacerradoyaqueintercambiaenergíaperonomateriaconelentorno.
IIIyVsonsistemasaisladosyaquenointercambiannimaterianienergíaconelentorno.
Larespuestacorrectaeslac.
5.99.Aelevadatemperaturaypresiónconstanteesimposibleinvertirlasiguientereacción:
2
(s)2KCl(s)+3
PortantoΔSdebeser:
a)Positivo
b)Negativo
c)Cero
d)ΔS>ΔH
(g)
ΔH=‐10,6kcal
(O.Q.L.Asturias2005)
Si no se puede invertir la reacción es que se trata de un proceso espontáneo a esa
temperatura,portantoelvalordeΔG<0.ÉstasedeterminaconelvalordeΔG°yéstese
calculamediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS<0procesoespontáneo
SiΔG<0yΔH<0paraquesecumplaqueatemperaturaelevada|ΔH|<|TΔS|,entoncesel
valordeΔS>0.Ademássetratadeunprocesoenelqueaumentaeldesordenyaquese
pasaunaestructurasólidaordenadaaotramenosordenadagaseosa.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
49
5.100.Delassiguientesafirmaciones,¿cuálescierta?
a)EnunprocesoadiabáticoΔHsiempreseráigualacero.
b)Elcalorestándardeformacióndeunelementoesnegativo.
c)Q+Wesunafuncióndeestado.
d)CualquierreacciónconΔG>0serámuylenta.
(O.Q.L.Asturias2005)
a)Falso.EnunprocesoadiabáticoQ=0.Sielprocesoesapresiónconstantesetieneque
ΔH=Q ,perosisetratadeunprocesoavolumenconstanteentoncesΔE=Q b)Falso.Porconvenio,elcalordeformacióndeunelementoensuformamásestableen
condicionesestándarescero.
c)Verdadero.Deacuerdoconla1ªleydelaTermodinámica,ΔE=Q+W,aunquetantoel
calorcomoeltrabajonosonfuncionesdeestado,laenergíainterna,E,síloes.
d) Falso. Una reacción con ΔG > 0 es una reacción no espontánea. La magnitud ΔG no
aportaningunainformaciónacercadelavelocidadconlaquetranscurredichareacción.
Larespuestacorrectaeslac.
5.101.Todareacciónquímicaquetranscurreespontáneamentelohace:
a)Condisminucióndeenergíalibre.
b)Conunaumentodeentropíadeluniverso.
c)Hastaqueseagotanlosreactivos.
d)Hastaalcanzarelceroabsoluto.
(O.Q.L.Asturias2005)
EnunprocesoespontáneoadeterminadatemperaturasecumplequeelvalordeΔG<0.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.102.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?
a)Enunprocesoespontáneolaentropíadelsistemapuededisminuir.
b)Unprocesoespontáneopuedeserendotérmico.
c) En un proceso espontáneo a presión y temperatura constante la energía solo aumenta
cuandorealizatrabajoapresión‐volumen.
d)Enunprocesoespontáneolavariacióndelaentropíadelsistemapuedesernula.
(O.Q.L.Asturias2005)
a) Verdadero. El valor de la energía libre de Gibbs, que se calcula mediante la siguiente
expresión:
ΔG=ΔH–TΔS
queenunprocesoespontáneoΔG<0.
Unprocesoquesecaracterizaportener:
▪ΔH<0,esdecir,sedesprendecalor(exotérmico)
▪ΔS<0disminuyeeldesorden
Se trata de un proceso que es espontáneo solo a temperatura bajas, a las que se cumple
que|ΔH|<|TΔS|.
b)Verdadero.Unprocesoquesecaracterizaportener:
▪ΔH>0,esdecir,seabsorbecalor(endotérmico)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
50
▪ΔS>0aumentaeldesorden
Setratadeunprocesoqueesespontáneosoloatemperaturaaltas,alasquesecumpleque
|ΔH|<|TΔS|.
c)Falso.Setratadeunapropuestaabsurda.
d)Unprocesoquesecaracterizaportener:
▪ΔH<0,esdecir,sedesprendecalor(exotérmico)
▪ΔS=0
Setratadeunprocesoqueesespontáneoacualquiertemperatura,alaquesecumpleque
|ΔH|<|TΔS|.
Larespuestacorrectaeslac.
5.103. Calcula la variación de entalpía de vaporización para el
siguientesdatos:
=40mmHg =‐50,3°C
=100mmHg =‐35,6°C
a)0,518kJ·
b)27,4kJ·
c)4,32kJ·
d)0,928kJ·
(R=8,314J·
·
)
(g), a partir de los
(O.Q.L.Madrid2005)
La ecuación de Clausius‐Clapeyron relaciona la presión de vapor de un líquido con la
temperatura:
ln
Δvap H 1
1
p
=

T
R T
p
Sustituyendo:
ln
Δvap H
100
40
8,314·10
3
1
1

Δvap H=27,4kJ·
27335,6
27350,3
Larespuestacorrectaeslab.
5.104.Teniendoencuentalosenlacesqueserompenyqueseformanenlareacción:
–
2
sepuedeafirmarquelareacciónes:
a)Exotérmica
b)Endotérmica
c)Exoentrópica
d)Endoentrópica
e)Espontánea
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.N.Sevilla2010)
SetratadeunareacciónenelquehayquecomunicarenergíapararomperunenlaceN–N
porloquesetratadeunprocesoendotérmico.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
51
5.105.SabiendoquelaenergíadelosdoblesenlacesC=Ctieneunvalorde~600kJ·
y
que en la polimerización del etileno cada uno de ellos se convierte en dos enlaces sencillos
C−Cde~350kJ·
,sepuedeafirmarqueparalasiguientereacción:
n
=
(g)–
–
–(s)
a)ΔS>0yΔH>0
b)ΔS>0yΔH<0
c)ΔS<0yΔH>0
d)ΔS<0yΔH<0
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos Enlareacciónpropuestaseforman2molesdeenlacesC–C,mientrasqueserompe1mol
deenlacesC=C.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
deenlaces(negativa),lavariacióndeentalpíaasociadaalareaccióndepolimerizacióndel
etilenoes:
]–[E
ΔH=[2·E
]=[2 ‐350kJ ]–[ ‐600kJ ]=‐150kJ
Atendiendoalsignodelaentalpíadelareacción,ΔH<0,seclasificaestacomoexotérmica.
Respectoalavariacióndeentropíadelareacción,ΔS:
ΔS=S–(
)– S(
‐
=
) <0yaqueS–(
‐
)– <S(
=
)
se pasa de una estructura gaseosa, del CH2=CH2 más desordenada, a otra sólida, del
– CH –CH –,másordenada.
Larespuestacorrectaeslad.
5.106. Las energías de Gibbs estándar de formación del
(g) y del
(l) son
respectivamente,209,3y124,5kJ·
.Segúnestosepuededecirqueelvalordelaenergía
deGibbsdelareacción:
(g)
3
a)‐84,8kJ·
b)+84,8kJ·
c)+503,1kJ·
d)‐503,4kJ·
(l)
es:
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
DeacuerdoconelconceptodeenergíadeGibbsdereacción:
ΔG°=Σ νi ·Goi
productos Σ
νi ·Goi
reactivos Sustituyendo:
ΔG°=Δf Go(
o
) 3Δf G(
=1molC H
124,5kJ
209,3kJ
3molC H
=‐503,4kJ·
molC H
molC H
Larespuestacorrectaeslad.
) =
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
52
5.107. Elija entre las siguientes reacciones, aquella en la que cabe esperar una mayor
disminucióndelaentropía:
a)A(g)+2B(g)AB2(g)
b)A(g)+2B(g)AB2(l)
c)C(s)+D(g)CD(g)
d)A(g)+B(g)AB(g)
e)A(s)A(g)
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011)
La menor disminución de entropía tendrá lugar en la reacción en la que el estado de
agregacióndetodaslassustanciasseaelmismo.Estacondicióndescartalasreaccionesb)
yc)enlasqueaparecenunlíquidoyunsólido,respectivamente.
Enlareaccióne)existeaumentodeentropíaalpasardesólidoagas.
Deladosreaccionesrestantes,lamenordisminucióndeentropíalecorrespondealad)en
laestequiometríahacequesolohayaunmoldecadaunadelassustancias.
Larespuestacorrectaeslad.
5.108.Paraunadeterminadareacción,ΔH°=‐82,8kJyΔS°=58,5J·
estareaccióna25°Ces:
a)17370kJ
b)‐76,5kJ
c)‐100,2kJ
d)‐141,3kJ
e)‐65,7kJ
.ElvalordeΔG°para
(O.Q.L.Almería2005)
LaexpresiónquepermitecalcularΔG°apartirdeΔH°yΔS°es:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
Sustituyendo:
ΔG°=‐82,8kJ 25+273 K
58,5J 1kJ
=‐100,2kJ
K 10 J
Larespuestacorrectaeslac.
5.109.¿Quécantidaddecalor,expresadaenJ,senecesitaparaaumentarlatemperaturade
5,0gdeaguadesde25,0°Ca35,0°C?
a)7075J
b)12J
c)21J
d)105J
e)209J
(Dato. delagua=4,184J/K·g)
(O.Q.L.Extremadura2005)
Experimentalmente, se ha determinado que la cantidad de calor intercambiada por un
sistemavienedadaporlaexpresión:
Q=m·C ·ΔT
Sustituyendo:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
Q=5,0g
53
4,184J
35,025,0 K=209,2J
g·K
Larespuestacorrectaeslae.
5.110.SabiendoquelaenergíadelosdoblesenlacesC=Ctieneunvalorde~600kJ·
y
queenlapolimerizacióndeletilenocadaunodeellosseconvierteendosenlacessencillosC‐C
de~350kJ·
,sepuedeafirmarqueestareacciónes
a)Neutratérmicamente
b)Endotérmica
c)Exotérmica
d)Laentropíaaumenta
e)Laentropíapermanececonstante
(O.Q.N.Vigo2006)
Laecuaciónquímicacorrespondientealapolimerizacióndeletilenoes:
nCH =CH – CH –CH
–
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos Enlareacciónpropuestaseforman2molesdeenlacesC−C,mientrasqueserompe1mol
deenlacesC=C.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
deenlaces(negativa),lavariacióndeentalpíaasociadaalareaccióndepolimerizacióndel
etilenoes:
ΔH=[2·E
]–[E
]=[2 ‐350kJ ]–[ ‐600kJ ]=‐150kJ
Atendiendoalsignodelaentalpíadelareacciónseclasificaestacomoexotérmica.
Larespuestacorrectaeslac.
5.111. A partir de las siguientes ecuaciones químicas y sus valores de ΔH°, determine la
entalpía de reacción a 298 K para la reacción que tiene lugar en la batería de los
automóviles:
Pb(s)+
(s)+2
(l)2
(s)+2
(l)
(g)+
(l)
Pb(s)+
(s)+2
a)+509kJ·
b)+642kJ·
c)‐509kJ·
d)‐254kJ·
e)‐642kJ·
(l)
(g)2
°=‐133kJ·
(s) °=‐775kJ·
(O.Q.N.Vigo2006)
DeacuerdoconlaleydeHesssepuedenreescribirlasecuacionesdelasiguienteforma:
2H SO (l)2SO (g)+2H O(l) Pb(s)+PbO (s)+2SO (g)2PbSO (s) Sumandolasecuacionesseobtiene:
Δ H°=2(133kJ)
Δ H°=‐775kJ
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
Pb(s)+PbO (s)+2H SO (l)2PbSO (s)+2H O(l)
Δ H°=‐509kJ·
54
Larespuestacorrectaeslac.
5.112.Enlacombustiónde13,2gdepropano,
eselcambiodeentalpíaparaestareacción?
a)+0,5·10 kJ·
b)‐2,0·10 kJ·
c)‐22,0·10 kJ·
d)+22,0·10 kJ·
e)‐0,5·10 kJ·
(Masasatómicas:H=1,008;C=12,011)
(g),seliberan6,6·10 kJdecalor.¿Cuál
(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Madrid2011)
Laecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelpropanoes:
C H (g)+5O (g)3CO (g)+4H O(l)
Relacionandomasaycalor:
‐6,6·10 kJ 44gC H
=‐22,0·
13,2gC H 1molC H
kJ·
Larespuestacorrectaeslac.
5.113. Se añade 0,0500 L de una disolución de ácido clorhídrico 0,200 M a 0,0500 L de
amoníaco acuoso 0,200 M en un calorímetro cuya capacidad calorífica es 480 J/K. La
temperaturaascendióen1,09K.Calcule
°paralasiguientereacción:
(aq)
HCl(aq)+
(aq)
a)‐58,2kJ·
b)‐55,8kJ·
c)‐63,4kJ·
d)‐52,3kJ·
e)‐61,1kJ·
(Masasatómicas:H=1,008;N=14,007;Cl=35,453)
(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Madrid2011)
Suponiendo que el calorímetro es un sistema aislado en el que no entra ni sale calor,
=0:
Q
Q
=Q
+Q
í
ó
=0
donde:
Q
Q
=calorabsorbidoporelcalorímetroparaaumentarlatemperatura,
í
ó
=calorcedidoporenlaneutralización
Sustituyendo:
Q
ó
=‐k
í
·ΔT=‐480
J
1,09K =‐523,2J
K
En la reacción se hacen reaccionar volúmenes iguales de disolución de igual
concentración,además,laestequiometríadelareacciónesmolamol,portanto,setratade
cantidadesestequiométricas.Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
0,05LHCl0,2M
55
0,2molHCl
=0,01molHCl
1LHCl0,2M
Relacionandomolesdesustanciaconcalorseobtienelaentalpíadelareacción:
‐523,2kJ
=‐52,32kJ·
0,01molHCl
Larespuestacorrectaeslad.
(CuestiónsimilaralaspropuestasenNavacerrada1996yCiudadReal1997).
5.114. A partir de la siguiente tabla de entalpías de reacción, calcule la energía de red del
KF(s),definidaenelsentidodeformacióndelretículocristalino:
K(s)+½ (g)KF(s)
K(s)K(g) K(g) (g)+ (g)2F(g)
F(g)+  (g) a)818kJ
b)‐818kJ
c)898kJ
d)‐898kJ
e)‐228kJ
ΔH=‐563kJ·
ΔH=+89kJ
ΔH=+419kJ
ΔH=+160kJ
ΔH=‐333kJ
(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.N.Sevilla2010)
LaecuacióntermoquímicacorrespondientealaenergíareticulardelKFes:
K (g)+F (g)KF(s)
ΔH=¿?kJmol 1 De acuerdo con la ley de Hess las ecuaciones termoquímicas dadas se pueden reescribir
como:
K(s)+½F (g)KF(s)
ΔH=‐563kJ·mol K(g)K(s)
ΔH=‐89kJ·mol 1 K (g)+e K(g) ΔH=‐419kJ·mol 1 F(g)½F (g)
ΔH=‐80kJ·mol F (g)F(g)+e ΔH=333kJ·mol SumandotodasecuacionesseobtieneelvalordelaenergíareticulardelKF(s):
K (g)+F (g)KF(s)
ΔH=‐818kJ
Larespuestacorrectaeslab.
5.115. Calcule la variación de entropía de vaporización para el agua,
presión,sabiendoqueelcalordevaporizaciónes40,7kJ
.
a)‐0,109kJ·
·
b)0,236kJ·
·
c)‐0,236kJ·
·
d)0,109kJ·
·
e)0,440kJ·
·
, a 1 atm de
(O.Q.N.Vigo2006)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
56
LaecuacióncorrespondientealavaporizacióndelH Oes:
H O(l)H O(g);
SconΔ
LaexpresiónquerelacionaΔ
Δ
S=
Δ
H
T
Δ
H=40,7kJ·mol Haciertatemperaturaes:
Alapresiónde1atm,latemperaturaalaqueelH Osevaporizaes100°C:
Δ
S=
40,7kJ
=0,109kJ·
100+273 K
Setratadeunprocesoenelqueaumentaeldesordenenelsistema.
Larespuestacorrectaeslad.
5.116. Si se pegan dos trozos de papel con pegamento de acción rápida se observa que
duranteelprocesodepegadoestossecalientandeformaostensible.Puedeconcluirseque:
a)Cuantomáspegamentosepongamássecalentarán.
b)Elprocesoesendotérmico.
c)Elprocesoimplicaunaumentodeentropía.
d) Debe haber un error, puesto que el proceso de pegado no puede traer asociado un
aumentodetemperatura.
(O.Q.L.Murcia2006)
Silostrozosdepapelsecalientanenelprocesodepegadoquieredecirquesetratadeun
procesoexotérmicoenelqueaumentalatemperatura.Esteaumentoconllevaasuvezun
aumento en la agitación térmica de las partículas del sistema que hacen que aumente el
grado de desorden del mismo. Por tanto, al aumentar la temperatura se registra un
aumentodelaentropíadelsistema.
Larespuestacorrectaeslac.
5.117.Paraelequilibriodevaporizacióndelmercurio:
Hg(l)Hg(g)
Elvalorde a100°Cesde0,00036.ElvalordeΔG°aesatemperaturaes:
a)24,59kJ
b)‐24,59kJ
c)242,5kJ
d)‐242,5kJ
(R=8,314J·
·
)
(O.Q.L.Murcia2006)
LaexpresiónquerelacionaΔG°ylaconstantedeequilibrioK es:
ΔG°=‐RTlnK Sustituyendo:
ΔG°=‐8,314·10
3
kJ
100+273 K ln 0,00036 =24,59kJ·
mol·K
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
57
5.118.Elprimerprincipiodelatermodinámica:
a)Permitecalcularelvalordelaenergíainternadelassustancias.
b)Permitecalcularlaentalpíadelassustancias.
c)Esunaconsecuenciadelaleydeconservacióndelaenergía.
d)Todaslasafirmacionesanterioressoncorrectas.
(O.Q.L.Baleares2006)
Laexpresiónmatemáticadelprimerprincipiodelatermodinámicaes:
ΔE=Q+W
a) Verdadero. Conocidos el calor intercambiado por el sistema, Q, y el trabajo realizado
contraelsistema,W,puedecalcularseelvalordeΔE.
b)Verdadero.Otraformadeescribirprimerprincipiodelatermodinámicaes:
ΔE=ΔH–ΔnRT
ΔE se puede medir con una bomba calorimétrica y ΔnRT se puede conocer sabiendo la
variaciónenelnúmerodemolesgaseososenlareacción.
c)Verdadero.Elprimerprincipiodelatermodinámicasugierequelaenergíadelsistema
semantieneconstante.
Larespuestacorrectaeslad.
5.119.¿Quénombrerecibeunatransformaciónenlacualnohayintercambiodecalor?
a)Adiabática
b)Isócora
c)Isoterma
d)Notieneningúnnombreespecífico.
(O.Q.L.Baleares2006)
a)Verdadero.Unatransformación adiabáticaes aquellaenlano existetransferencia de
calor.
b)Falso.Unatransformaciónisócoraesaquellaenlanoexistevariacióndevolumen.
c)Falso.Unatransformaciónisotermaesaquellaenlanoexistevariacióndetemperatura.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.120.Dadalareacción:
2
(g)2C(s)+4 (g)
ΔH°=150kJ.
¿Quévalortendrálaentalpíadeformaciónestándardelmetano?
a)150kJ
b)‐150kJ
c)75kJ
d)‐75kJ
(O.Q.L.Baleares2006)
Laecuacióntermoquímicadelenunciadosepuedereescribircomo:
C(s)+2H (g)CH (g)ΔH°=
Larespuestacorrectaeslad.
‐150kJ
=‐75kJ·
2mol
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
58
5.121.Elcloroformoesuncompuestoorgánicocuyapresióndevapores197mmHga23°Cy
448mmHga45°C.Sucalordevaporizaciónes:
a)3,51kJ·
b)‐3,51kJ·
c)‐29,2kJ·
d)29,2kJ·
(R=8,314J·
·
)
(O.Q.L.Madrid2006)
La ecuación de Clausius‐Clapeyron relaciona la presión de vapor de un líquido con la
temperatura:
ln
Δvap H 1
p
1
=

T
R T
p
Sustituyendo:
ln
Δvap H
448
=
197 8,314·10
3
1
1

Δvap H=29,2kJ·mol–1 45+273
23+273
Larespuestacorrectaeslad.
5.122. El silicio utilizado en los semiconductores se obtiene a partir de
reacciónquesepuededividirentresetapas:
(s)+2C(s)Si(s)+2CO(g) Si(s)+2
(g)
(g) mediante una
ΔrH=+689,9kJ·
ΔrH=‐657,0kJ·
(g)+2Mg(s)Si(s)+2
(s) ΔrH=‐625,6kJ·
SabiendoqueCOy
sonsubproductos,laentalpíadeformaciónde100gdesiliciopor
mediodeestareacciónes:
a)‐2117kJ
b)2117kJ
c)‐592,7kJ
d)592,7kJ
e)658,5kJ
(Masaatómica:Si=28)
(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.N.Sevilla2010)
DeacuerdoconlaleydeHesslaentalpíaasociadaalareacciónglobales:
SiO (s)+2C(s)+2Mg(s)+2Cl (s)Si(s)+2CO(g)+2MgCl (s)ΔrH=‐592,7kJ·
RelacionandolacantidaddeSiconlaentalpía:
100gSi
1molSi ‐592,7kJ
=‐2117kJ
28gSi 1molSi
Larespuestacorrectaeslaa.
5.123. La entalpía de sublimación del grafito es 724 kJ
. La energía de enlace del
hidrógenoes+218kJ
deátomosdehidrógeno.Laentalpíadeformacióndelmetanoes
‐76kJ
.¿CuáleslaenergíadelenlaceC–HenkJ
?
a)418
b)‐418
c)255
d)‐255
(O.Q.L.Asturias2006)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
59
Laecuaciónquímicacorrespondientealaformacióndelmetano,CH (g)es:
C(grafito)+2H (g)CH (g)
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos En la reacción propuesta se forman 4 moles de enlaces C–H, mientras que se rompen
1moldeenlacesC−C(grafito)y2molesdeenlacesH–H.
Considerando que la energía de enlace es energía desprendida (E < 0), la variación de
entalpíaasociadaalareacciónes:
ΔH°=[4E
1molCH
]–[E
+2E
‐76kJ
= 4molC‐H·E
molCH
=‐415kJ·
Seobtiene,E
]
‐ 1molC(gr)
‐218kJ
‐724kJ
+2molH‐H
molH‐H
molC(gr)
.
Larespuestacorrectaeslab.
5.124.¿Cuántaenergíaesnecesariaparaobtener10gdeNOa25°Cy1atm?
(g)+
a)59,6kJ
b)180,7kJ
c)90,35kJ
d)29,8kJ
(g)2NO(g)ΔH°=180,7kJ
(O.Q.L.Asturias2006)
RelacionandolacantidaddeNOconlaentalpía:
10gNO
1molNO 180,7kJ
=30,1kJ
30gNO 2molNO
Larespuestacorrectaeslad.
5.125.Cuandoelhidróxidodesodio(s)sedisuelveenagua,latemperaturadeladisolución
resultanteaumentaconrespectoaladelaguainicial.¿Quécambiosdeentalpíaydeentropía
sehanproducidoenesteprocesodedisolución?
a)ΔS°>0yΔH°>0
b)ΔS°<0yΔH°>0
c)ΔS°>0yΔH°<0
d)ΔS°<0yΔH°<0
(O.Q.L.Asturias2006)
LaecuaciónquímicacorrespondientealprocesodedisolucióndelNaOH(s)es:
NaOH(s)Na+(aq)+OH–(aq)
Se trata de un proceso exotérmico (ΔH < 0) ya que aumenta la temperatura de la
disolución.
Setratadeunprocesoenelqueaumentaeldesorden(ΔS>0),yaquesepasadeunestado
sólidomásordenadoaunadisoluciónacuosaenelqueexistemásdesorden.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
60
Larespuestacorrectaeslac.
5.126.¿Cuáldelossiguientesenunciadosesincorrecto?
a)SegúnlaleydeHess,laentalpíadeunareaccióneslamismatantosilareacciónseefectúa
directamenteenunsolopaso,comosiseefectúaindirectamentepormediodevariospasos
consecutivos.
b) Para usar la ley de Hess, se deben conocer los pasos intermedios por los que transcurre
unareaccióndesdelosreactivosalosproductos.
c) Según la ley de Hess, las ecuaciones termoquímicas se pueden tratar como ecuaciones
matemáticas.
d)LaleydeHessesunaconsecuenciadelprincipiodeconservacióndelaenergía.
(O.Q.L.Asturias2006)
a)Correcto.LapropuestacoincideconlaleydeHess.
b)Correcto.ParaaplicarlaleydeHesssedebenconocerlasentalpíascorrespondientesa
lospasosintermediosdelatransformacióndereactivosenproductos.
c)Correcto.LaleydeHesseslaleydeaditividaddelasentalpías.
d) Incorrecto. La ley de Hess no es consecuencia del principio de conservación de la
energía.
Larespuestacorrectaeslad.
5.127.¿Cuáldelossiguientesenunciadosesincorrecto?
a)Laenergíadeenlaceeslaenergíaquesenecesitapararomperunmoldedichosenlaces.
b)Enlastablasseencuentranenergíasmediasdeenlace,pueslaenergíadeundeterminado
enlacedependeligeramentedelosotrosátomosnoimplicadosdirectamenteendichoenlace.
c)Cuantomásfuerteyestableseaunenlacemenorserásuenergíadeenlace.
d) Para romper un enlace se debe adicionar energía, mientras que la formación va
acompañadadedesprendimientodeenergía.
(O.Q.L.Asturias2006)
a)Incorrecto.Lapropuestacoincideconlaenergíadedisociación.
b)Correcto.Losvaloresdelastablasonvaloresmedios.
c)Incorrecto.Cuantomásfuerteseaunenlacemayordebeserelvalordelaenergíade
enlace.
d). Correcto. Romper enlaces se corresponde con la energía de disociación y formar
enlacessecorrespondeconlaenergíadeenlace.
Lasrespuestascorrectassonayc.
5.128.SeñalalareacciónenlaqueelsignodeΔG°essiemprepositivo,independientemente
delvalordelatemperatura.
a) (g)2H(g)
ΔH°=+436kJ
b)2
(g)+ (g)2
(g) ΔH°=‐197,8kJ
c)
(g) (g)+2 (g)
ΔH°=‐95,4kJ
d) (g)+2 (g)
(g)
ΔH°=+9,1kJ
(O.Q.L.Asturias2006)
LaexpresiónquepermitecalcularelvalordeΔG°es:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
61
Paraquesuvalorseasiemprepositivoesprecisoquesecumplaque:
ΔH°>0(procesoendotérmico)
ΔS°<0(disminuyeeldesorden)
Lasreaccionesdelosapartadosaydcorrespondenaprocesosendotérmicos,perosoloen
laddisminuyeeldesorden.
Larespuestacorrectaeslad.
5.129.Indicacuálesdelossiguientesprocesosimplicanunaumentodeentropíadelsistema:
1)DisolucióndelNaClenagua.
2)Congelacióndelagua.
3)Evaporacióndeletanol.
4)Disolucióndel enagua.
5)Sublimacióndel a)1,2y3
b)1,3y4
c)1,3y5
d)3,4y5
e)2,3y4
(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)
1)LaecuacióncorrespondientealadisolucióndeNaCles:
NaCl(s)NaCl(aq)
Lavariacióndeentropíacorrespondientealprocesoes:
ΔS°=SoNaCl(aq) SoNaCl(s) donde,ΔS°=SoNaCl(aq) >SoNaCl(s) ,portanto,ΔS°>0.Seproduceunaumentodeentropíaenel
sistema.
2)Laecuacióncorrespondientealacongelacióndelaguaes:
H O(l)H O(s)
Lavariacióndeentropíacorrespondientealprocesoes:
ΔS°=So
donde, So
sistema.
(s) S
(s) <S
o
o
(l) (l) , por tanto, ΔS° < 0. Se produce un descenso de entropía en el
3)LaecuacióncorrespondientealaevaporacióndelCH CH OHes:
CH CH OH(l)CH CH OH(g)
Lavariacióndeentropíacorrespondientealprocesoes:
ΔS°=So
donde, So
sistema.
(g) S
(g) >S
o
o
(l) (l) , ΔS° > 0. Se produce un aumento de entropía en el
4)ElN esungascuyasolubilidadenaguaesprácticamentenula,portanto,seproduce
puedeconsiderar,singranerror,quenoexistevariacióndeentropíaenelsistema.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
62
5)LaecuacióncorrespondientealasublimacióndelI es:
I (s)I (g)
Lavariacióndeentropíacorrespondientealprocesoes:
ΔS°=So (g) So (g) donde,So (g) >So (s) ,portanto,ΔS°>0.Seproduceunaumentodeentropíaenelsistema.
Larespuestacorrectaeslac.
(EnAsturias2006sepreguntaencuáldisminuyelaentropía).
5.130. Sean para un proceso químico, = energía de activación,
reactivosy =energíadelosproductos.Sepuededecirque:
a)Lareacciónesexotérmicasi < b) tieneunvalorintermedioentre y c) – eslaenergíadesprendida
= energía de los
(O.Q.L.LaRioja2006)
Comosededucedeldiagramaentálpicopropuestoparaunprocesoexotérmico:
a)Verdadero.E
<E
b) Falso. E es el máximo de
energíadelproceso.
c)Falso.E −E eslaenergía
absorbida.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.131.Delareacciónenfasegaseosa:2A+B C+Dseconocequeesespontáneahasta
los 1200°C, y que ΔH°= ‐12,8 kJ. Suponiendo que ΔH° y ΔS° no varían con la temperatura,
¿cuáleselcambiodeenergíalibredelareacción,ΔG°,a298K?
a)‐8,69J·
b)0
c)15,38kJ
d)‐10,21kJ
e)‐15,38kJ
(O.Q.N.Córdoba2007)
EnprimerlugaresprecisocalcularelvalordeΔS:
ΔS°=
ΔH°
‐12,8,7kJ
=
=8,7·10 3 kJ·K
T
1200+273 K
Setratadeunprocesoenelquedisminuyeeldesorden,sepasade3a2molesdegas.
LaexpresiónquepermitecalcularelvalordeΔGes:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
63
ΔG°=ΔH°–TΔS°
Sustituyendo:
ΔG°=‐12,8kJ·298K 8,7·10 3 kJ·K
=‐10,21kJ
Larespuestacorrectaeslad.
5.132.Cuandoelcincesatacadoporelácidosulfúricodiluidosedesprenden143kJporcada
moldecinca20°Cyapresiónconstante.¿Quéenergíasedesprenderáavolumenconstante?
a)Lamismaqueapresiónconstante.
b)0kJ
c)14,3kJ
d)140,5kJ
e)145,4kJ
(Dato:R=8,314J·
·
)
(O.Q.N.Córdoba2007)
LaecuacióntermoquímicacorrespondientealareacciónentreH SO yZnes:
H SO (aq)+Zn(s)ZnSO (aq)+H (g);
ΔH=‐143kJ·mol La expresión que relaciona el calor a volumen constante, ΔE, con el calor a presión
constante,ΔH,es:
ΔE=ΔH–RTΔn
dondeΔneslavariaciónenelnúmerodemolesgaseososentreproductosyreactivos:
Δn=1–0=1
Sustituyendo:
ΔE=‐143kJ1mol
8,7·10 3 kJ
20+273 K=‐145,4kJ
mol·K
Larespuestacorrectaeslae.
5.133.LoscaloresdecombustióndelasdosformasalotrópicasdelC,elgrafitoyeldiamante
sona298,16K:
C(grafito)+
(g)
(g)
ΔH°=‐393,13kJ·
C(diamante)+ (g)
(g)
ΔH°=‐395,03kJ·
y las entropías molares estándar son: S° C (grafito) = 5,73 J·
y S° C (diamante) = 2,37
J·
.
¿CuáleslaΔG°paralatransiciónC(grafito)C(diamante),aesatemperatura?
a)1,9kJ
b)2,9kJ
c)‐788,16kJ
d)0,9kJ
e)‐5kJ
(O.Q.N.Córdoba2007)
LaexpresiónquepermitecalcularelvalordeΔG°es:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
64
De acuerdo con la ley de Hess, las ecuaciones termoquímicas del enunciado se pueden
reescribircomo:
C(grafito)+O (g)CO (g)
ΔH°=‐393,13kJ
CO (g)C(diamante)+O (g)
ΔH°=395,03kJ
ΔH°=1,9kJ
Sumandoambasecuacionesseobtiene:
C(grafito)C(diamante) Aplicandoelconceptodeentropíadereacción:
ΔS°=S
S
=2,37J·K
–5,73J·K
=‐3,36J·K
SustituyendoenlaexpresióndeΔG°:
ΔG°=1,9kJ298,16K
‐3,36J 1kJ
=2,9kJ
K 10 J
Larespuestacorrectaeslab.
5.134.ParalareacciónA+B 2C,laconstantedeequilibrioaunatemperaturavale
1000.EstosignificaqueΔG°:
a)Esnegativaaesatemperatura.
b)Tieneunvalorpositivoyelevado,aesatemperatura.
c)Esnegativasilatemperaturaesbaja,peropositivaatemperaturaselevadas.
d)Escero.
e)Espositiva,comoΔH°yΔS°.
(O.Q.N.Córdoba2007)
LaexpresiónquepermitecalcularΔG°es:
ΔG°=‐RTlnK SustituyendoseobtieneelvalordeΔG°enfuncióndelatemperatura:
ΔG°=‐8,314·T·ln 1000 =‐54,7T
Comolatemperaturaessiemprepositiva,elvalordeΔG°siempreseránegativo.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.135.Paralareacción:
(g)+ (g)
(g)+
(g)
lavariacióndeenergíainterna(ΔE)cumple:
a)ΔE<ΔH
b)ΔE>ΔH
c)ΔE=0
d)ΔE=ΔH
(O.Q.L.Murcia2007)
DeacuerdoconelPrimerPrincipiodelaTermodinámica,larelaciónentreΔEyΔHviene
dadaporlaexpresión:
ΔE=ΔH–ΔnRT
dondeΔneslavariaciónenelnúmerodemolesgaseososentreproductosyreactivos:
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
65
Δn=2–2=0
porttanto,enesttecasosecu
umplequeΔE
E=ΔH.
Lareespuestacorrrectaeslad
d.
5.136
6.Lareacció
óndeN,N‐diimetilhidraccinaconelteetróxidoded
dinitrógenossehautiliza
adoen
algun
nosviajesesp
pacialescom
mocombustiible.Laecua
acióndeestareaccióness:
(l)+2
(l)
3 (g)+2
2
(g)+4
4
(g)
deaccuerdoconlo
oanteriorseepuedeafirm
mar:
a)La
aentalpíadeelosproducttosesmayorrqueladelo
osreactivos.
b)La
aentropíadeelosproducttosesmayorrqueladelo
osreactivos.
c)Lavariaciónd
deenergíalib
bredelproceesodebeserpositiva.
d)Un
naatmósfera
adeoxígeno
oesfundameentalparaqueseproduzzcalareacciión.
(O.Q.L.Murcia
a2007)
a) Faalso. Si se trata
t
de un
n combustib
ble el proceeso debe se
er exotérmiico, por tan
nto, la
entallpíadelosproductosesmenorqueeladelosreactivos.
b) Verdadero. Si se trata de un procceso en el que todos los
l producttos son gaseosos
ntrasquelossreactivosssonlíquidoss,portanto,seregistrau
unaumentoodeldesord
denen
mien
elpro
oceso.
c)Faalso.Setrataadeunproccesoenelq ueseprodu
uceunaume
entodeldessorden(ΔS>
>0)y
undeesprendimieentodecalo
or(ΔH<0).D
Deacuerdoconlaecuacción:
ΔG=ΔH–TΔS
d) Faalso. El com
mburente en
n este proceeso es el N O por lo que
q no se prrecisa O pa
ara el
mism
mo.
Lareespuestacorrrectaeslacc.
5.137
7.¿Cuáldela
assiguientessafirmacionnesessiemprrecorrectae
enunareaccciónexotérm
mica?
a)Nooesnecesariioaportarca
alorparainiiciarlareacción.
b)Loosproductosdelareacciiónposeenm
menosenergííaquelosreactivos.
c)Lareaccióntra
anscurresin
nnecesidadddeuncatalizzador.
d)La
aenergíadeactivacióneesnegativa.
(O.Q.L.Murcia
a2007)
Enun
nprocesoexxotérmicola
aenergíadeelosproducttosesmeno
orqueladellosreactivos.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
66
Larespuestacorrectaeslab.
5.138.Dadoslossiguientesdatosindicacuálsería
(s)+6
(l)+
a)‐76kcal
b)‐108,8cal
c)‐454,8kcal
d)‐137,1kcal
°del
(s):
(g)4
(l)
ΔH°=‐304,0kcal
(g)
(s) ΔH°=‐32,8kcal
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
De acuerdo con la ley de Hess, las ecuaciones termoquímicas del enunciado se pueden
reescribircomo:
1
1
P (s)+6Cl (g)4PCl (l) ΔH°= ‐304,0kcal 4
4
PCl (l)+Cl (g)PCl (s) ΔH°=‐32,8kcal
Sumandoambasecuacionesseobtiene:
5
1
P (s)+ Cl (g)PCl (s)ΔH°=‐108,8kcal
2
4
Larespuestacorrectaeslab.
5.139. En un sistema totalmente aislado y a volumen constante, el criterio del sentido
espontáneodeunatransformaciónesque:
a)Eldesordensehagamáximo.
b)LaenergíalibredeGibbssehagamínima.
c)Lavariacióndeentalpíasehaganegativa.
d)Nohayningúncriteriosencilloparapodersabersielprocesoesespontáneo.
(O.Q.L.Asturias2007)
ElvalordeΔGdeterminalaespontaneidaddeunproceso
ΔG=ΔH–TΔS<0 procesoespontáneo
Enunsistemaaisladonientranisaleenergía,portanto,ΔH=0,siademás,Vesconstante,
tampocoserealizatrabajo.Enestecaso,elúnicovalordeterminantedelsignodeΔGesΔS,
asíquedeacuerdoconla2ªleydelatermodinámica:
Δ
S=Δ
S+Δ
S>0
Debeaumentareldesordenenelsistema.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.140.¿CuáldelassiguientesafirmacionesesCORRECTA?
a)Elcalorestándardeformación(
°)deunelementoesnegativo.
b)LaΔHdecombustióndeunasustanciaesnegativa.
c)EnunprocesoendotérmicoΔHesnegativa
d)SiΔHesnegativa,entonceselprocesoesespontáneo.
(O.Q.L.LaRioja2007)
a)Falso.Porconvenio,elcalordeformacióndeunelementoensuformamásestableen
condicionesestándarescero.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
67
b)Verdadero.Enunacombustiónsedesprendeenergíaenformadecalor,portanto,ΔH<
0.
c)Falso.Unprocesoendotérmicoesaquelenelsistemaabsorbecalordelentornoytiene
unvalordeΔH>0.
d)Falso.La espontaneidaddeunprocesoviene dadaporel valorde ΔG.Esta funciónse
calculapormediodelaexpresiónΔG=ΔH–TΔS.Paraqueunprocesoseaespontáneose
debecumplirqueΔG<0.
Enestecaso,siΔH<0peroΔS<0,atemperaturaselevadasΔG>0,yentonces,elproceso
esnoespontáneo.
Larespuestacorrectaeslab.
5.141.Consideralassiguientesreaccionesysuscorrespondientesvariacionesdeentalpía:
(g)P(g)+3H(g)
(g)2O(g)
(g)2H(g)+O(g)
ΔH°=965kJ·
ΔH°=490kJ·
ΔH°=930kJ·
(g)2P(g)+5O(g) ΔH°=3382kJ·
Elvalorde ΔH°paralacombustiónde1molde
es:
a)1141kJ·
b)2807kJ·
c)‐1141kJ·
d)‐1827kJ·
(g)paraproducir
(g)y
(g)
(O.Q.L.LaRioja2007)
LareaccióndelaquesequiereconocerΔH°es:
1
3
PH (g)+2O (g) P2 O5 (g)+ H2 O(g)
2
2
De acuerdo con la ley de Hess, las ecuaciones termoquímicas del enunciado se pueden
reescribircomo:
PH3 (g)P(g)+3H(g)ΔH°=1mol
965kJ
mol
2O (g)4O(g)ΔH°=2mol
490kJ
mol
3
3
3
‐930kJ
3H(g)+ O(g) H O(g)ΔH°= mol
2
2
2
mol
5
1
1
‐3382kJ
P(g)+ O(g) P O (g)ΔH°= mol
2
2
2
mol
Sumandolasecuacionesseobtiene:
1
3
PH3 (g)+2O2 (g) P O (g)+ H O(g)ΔH°=‐1141kJ·
2
2
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
68
5.142.Paraelproceso:
C(s)+ (g)
(g)
aunaciertatemperatura,laenergíalibreofuncióndeGibbs(ΔG)esnegativa.Estosignifica
que:
a)Elsistemaseencuentraenequilibrio.
b)Elprocesoesimposible.
c)Seforma
espontáneamente.
d)El
sedescomponeespontáneamente.
(O.Q.L.LaRioja2007)
LaespontaneidaddeunprocesovienedadaporelvalordeΔG.SisecumplequeΔG<0,el
procesoesespontáneo.
Larespuestacorrectaeslac.
5.143. Determina la temperatura de ebullición del agua a una presión de 100 mmHg si se
supone que la variación estándar de entalpía se mantiene constante al variar la
temperatura.
a)13°C
b)83°C
c)34°C
d)52°C
e)135°C
(Datos.
°(298K)enkJ·
:
(l)=‐284,3;
(v)=‐241,8)
(O.Q.N.Castellón2008)
Sedeseaconocerlatemperaturaasociadaalproceso:
H O(l)H O(v)
Lavariacióndeentalpíadelprocesoes:
ΔH°=1molH O(v)
‐241,8kJ
‐284,3kJ
1molH O(l)
=42,5kJ
1molH O(v)
1molH O(l)
La ecuación de Clausius‐Clapeyron relaciona la presión de vapor de un líquido con la
temperatura:
ln
Δvap H 1
1
p
=

T
R T
p
Teniendoencuentaqueunlíquidohierve(T =T )cuandosupresióndevaporseiguala
alapresiónatmosférica(p =760mmHg):
ln
42,5
760
=
100 8,314·10
3
1
1

Teb=325K=52°C
100 273
Teb
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
69
5.144.Elhierroseobtieneporreduccióndelóxidodehierro(III)mineralconcarbón,quees
oxidadoadióxidodecarbono.Determina,haciendousodelosdatostermodinámicos,apartir
dequetemperaturapuedeproducirseelproceso,silapresiónparcialdeldióxidodecarbono
es1atm.
a)NopuededeterminarsesinconocerlaentalpíadelCydelFe.
b)1200K
c)2400K
d)818K
e)298K
(Datos.
°(
)=‐821kJ
;
°(
)=‐393kJ
;S°(
)=88,8J
;S°(
)=217,4J
;S°(C)=5,72J
;S°(Fe)=27,12J
)
(O.Q.N.Castellón2008)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealaobtencióndeFeapartirdeFe O es:
2Fe O (s)+3C(s)4Fe(s)+3CO (g)
Lavariacióndeentalpíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:
ΔH°=Σ νi ·Hoi
productos Σ
νi ·Hoi
reactivos Sustituyendo:
ΔH°=3molCO
‐393kJ
‐821kJ
2molFe O
=463kJ
1molCO
1molFe O
Lavariacióndeentropíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:
ΔS°=Σ νi ·Soi
νi ·Soi
productos Σ
reactivos Sustituyendo:
ΔS°= 3molCO
27,12J
217,4J
+4molFe

K·molFe
K·molCO
 2molFe O
5,72J
J
88,8J
+3molC
=565,92 K·molC
K
K·molFe O
Relacionando las ecuaciones que permiten calcular la temperatura de equilibrio se
obtiene:
ΔG°=ΔH°‐TΔS°
ΔG°=‐RTlnK
T=
Paraestareacción:
K =p
T=
 K
10 J
463kJ
=818K
–1
565,92J·K 1kJ
Larespuestacorrectaeslad.
=1
ΔH°
ΔS°‐RlnK
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
70
5.145. La termodinámica nos describe la posibilidad de que tenga lugar un determinado
proceso según el signo de ∆H y de ∆S. Si estamos estudiando unos procesos que tienen los
signosde∆Hyde∆Squeseindicanenlatabla:
Proceso ∆H
∆S
(I)

+
(II)
+


(III) 
(IV) +
+
¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?
a)Elproceso(I)esespontáneoyelproceso(II)tienelaposibilidaddeserlo.
b)Losprocesos(II)y(III)sonespontáneosyelproceso(IV)tienelaposibilidaddeserlo.
c)Elproceso(III)esespontáneoylosprocesos(I)y(II)tienenlaposibilidaddeserlo.
d)Elproceso(IV)esespontáneoyelproceso(I)tienelaposibilidaddeserlo.
e)Elproceso(I)esespontáneoylosprocesos(III)y(IV)tienenlaposibilidaddeserlo.
(O.Q.N.Castellón2008)
ElvalordelaenergíalibredeGibbs,quesecalculamediantelasiguienteexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS
queproporcionaelcriterioparadecidirsiunprocesoesonoespontáneo.Asípues:
ΔG>0  procesonoespontáneo
ΔG<0  procesoespontáneo.
Proceso(I)secaracterizaportener:
▪ΔH<0,esdecir,sedesprendecalor(exotérmico)
▪ΔS>0aumentaeldesorden
Setratadeunprocesoespontáneoacualquiertemperatura,yaque,|ΔH||TΔS|
0.
Proceso(II)secaracterizaportener:
▪ΔH>0,esdecir,seabsorbecalor(endotérmico)
▪ΔS<0disminuyeeldesorden
Setratadeunprocesonoespontáneoacualquiertemperatura,yaque,|ΔH||TΔS|
0.
Proceso(III)secaracterizaportener:
▪ΔH<0,esdecir,sedesprendecalor(exotérmico)
▪ΔS<0disminuyeeldesorden
Se trata de un proceso que es espontáneo solo a temperatura bajas, a las que se cumple
que|ΔH||TΔS| 0.
Proceso(IV)secaracterizaportener:
▪ΔH>0,esdecir,seabsorbecalor(endotérmico)
▪ΔS>0aumentaeldesorden
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
71
Se trata de un proceso espontáneo solo a temperatura altas, a las que se cumple que
|ΔH||TΔS| 0.
Larespuestacorrectaeslae.
5.146.Setienelareacción:
(g) (g)+½ (g) conΔH°=‐81,6kJyΔS°=75,3J/K.
Conestosdatos,puedeafirmarseque:
a)Alformarse32gde encondicionesestándarsedesprenden81,6kJ.
b)Lareacciónsoloseráespontáneaparatemperaturasmayoresque298K.
c)Lareacciónsoloseráespontáneaparatemperaturasmenoresque298K.
d)Lareacciónseráespontáneaacualquiertemperatura.
e)Lareacciónseguiráunacinéticadeordenuno.
(O.Q.N.Castellón2008)
a)Falso.Lacantidaddecalorquesedesprendealformarse32gdeO es:
32gO
1molO ‐81,6kJ
=‐40,8kJ
32gO 0,5molO
b‐c) Falso. El valor de la energía libre de Gibbs, que se calcula mediante la siguiente
expresión:
ΔG=ΔH–TΔS
proporcionaelcriterioparadecidirsiunprocesoesonoespontáneo.Asípues:
Lareacciónpropuestasecaracterizaportener:
ΔH<0,esdecir,sedesprendecalor(exotérmico)
ΔS>0aumentaeldesorden
Setratadeunareacciónqueesespontáneaacualquiertemperatura,yaque,
ΔHTΔS<0.
d)Verdadero.Deacuerdoconloexpuestoenelapartadoanterior.
e)Falso.Losdatosaportadosnoproporcionaninformaciónparapredecirlacinéticadela
reacción.
Larespuestacorrectaeslad.
5.147. A una cierta temperatura la entalpía de combustión de la glucosa (
) es ‐
2816,8kJ/molyladeletanol,(
),es‐1366,9kJ/mol.Aesatemperatura,laentalpía
correspondientealaformacióndeunmoldeetanolsegúnlareacción:
(s)2
(l)+2
(g)
a)83,0kJ
b)‐83,0kJ
c)‐166,0kJ
d)‐41,5kJ
e)41,5kJ
(O.Q.N.Castellón2008)
Lasecuacionestermoquímicascorrespondientesalosdatosproporcionadosson:
C H O (s)+6O (g)6CO (g)+6H O(l)
ΔH°=‐2816,8kJ
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
C H OH(l)+3O (g)2CO (g)+3H O(l)
72
ΔH°=‐1366,9kJ
DeacuerdoconlaleydeHessestasecuacionessepuedenreescribircomo:
C H O (s)+6O (g)6CO (g)+6H O(l)
ΔH°=‐2816,8kJ
2[2CO (g)+3H O(l)C H OH(l)+3O (g)]
ΔH°=2(1366,9kJ)
Sumandoambasecuacionesseobtiene:
C H O (s)2C H OH(l)+2CO (g)
ΔH°=‐83,0kJ
Lacantidaddecalorquesedesprendeenlaproduccióndeunmoldeetanoles:
kJ
‐83,0kJ
‐41,5
mol
2molC H OH
Larespuestacorrectaeslad.
5.148.Unsistemarecibeunacantidaddecalorde3000calyelsistemarealizauntrabajode
5kJ.¿Cuáleslavariaciónqueexperimentasuenergíainterna?(1cal=4,18J).
a)Aumentaen8000J
b)Disminuyeen2000J
c)Disminuyeen7540J
d)Aumentaen17540J
e)Aumentaen7540J
(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.CastillayLeón2010)
Deacuerdoconel1erPrincipiodelaTermodinámicalavariacióndeenergíainternadeun
sistema,ΔE,secalculamediantelasiguienteexpresión:
ΔE=Q+W
Sielsistemamodificasuenergíainternaesqueentraosaleenergíadeélenformadecalor
otrabajo.
CuandoelsistemaganaenergíaΔE>0
CuandoelsistemapierdeenergíaΔE<0
Qrepresentaelcalorintercambiadoporelsistemaconelentorno.
SielcaloresabsorbidoporelsistemaQ>0
SielcaloresdesprendidoporelsistemaQ<0
Wrepresentaeltrabajorealizadosobreelsistema.
SieltrabajoesrealizadoporelsistemaW<0,yaquecorrespondeaunaenergía
queabandonaelsistema.
Si el trabajo es realizado contra el sistema  W > 0, ya que corresponde a una
energíaqueentraelsistema.
Sustituyendolosvaloresdados:
ΔE=3000cal
4,18J
+(‐5000J)=7540J
1cal
Larespuestacorrectaeslae.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
73
5.149.Lavariacióndeentalpíaparaunareacciónquímicaes‐94,6kJ/molylavariaciónde
entropía‐181,1J/molK.Supuestasconstanteslasmagnitudesanterioresconlatemperatura,
señalalatemperaturaapartirdelacualdichareacciónesespontánea:
a)T>500K
b)T<500K
c)T<200K
d)Nosepuedecalcular
(O.Q.L.Murcia2008)
Se trata una reacción en la que se desprende calor (ΔH < 0) y disminuye el desorden
(ΔS<0).Laespontaneidadenestetipodereaccionesdependedelvalordelatemperatura.
UnareacciónesespontáneasiΔG<0ynoespontáneasiΔG>0.
LarelaciónentreΔSyΔHvinedadaporlaecuación:
ΔG=ΔH–TΔS
LatemperaturadeequilibriosecalculateniendoencuentaqueΔG=0:
T=
ΔH
‐94600J·mol
=
ΔS ‐181J·mol ·K
=522,7K
SiT<522,7K,secumpleque:
|ΔH|<|TΔS|entoncesΔG<0reacciónespontánea
Larespuestacorrectaeslab.
5.150. Si eres aficionado a la leche chocolateada y has observado el proceso que supone
añadiralalecheelpolvo,quizástehayasdadocuentadequeduranteelmismoseproduce
unaumentodetemperatura.Sepodríaafirmar:
a) Que ese aumento de temperatura se dará en mayor medida cuanto más polvo
chocolateadoañadas.
b)Estoesconsecuenciadequeelprocesoesendotérmico.
c)Estoesconsecuenciadequeelprocesoimplicaunaumentodeentropía.
d) Debe haber un error, puesto que este proceso no puede traer asociado un aumento de
temperatura.
(O.Q.L.Murcia2008)
Si se trata de un proceso exotérmico (aumenta la temperatura), cuanto más polvo
chocolateadoseañada,elaumentodetemperaturaserámayor.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.151.¿CuáleselΔH°delatransformación:S(rómbico)S(monoclínico)?
S(rómbico)+
(g)
S(monoclínico)+3/2
(g)+½
(g) (g)
(g)
(g)
ΔH°=‐296,9kJ/mol
(g) ΔH°=‐395,47kJ/mol
ΔH°=‐98,16kJ/mol
a)+401J/mol
b)‐594,21kJ/mol
c)+44,27kcal/mol
d)‐790,53kJ/mol
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
74
De acuerdo con la ley de Hess, las ecuaciones termoquímicas del enunciado se pueden
reescribircomo:
S(rómbico)+O (g)SO (g)
ΔH°=‐296,9kJ/mol
3
SO (g)S(monoclı́nico)+ O (g)ΔH°=395,47kJ/mol
2
1
SO (g)+ O (g)SO (g)ΔH°=‐98,16kJ/mol
2
Sumandolasecuacionesseobtiene:
S(rómbico)S(monoclínico) ΔH°=0,401kJ/mol
Larespuestacorrectaeslaa.
5.152.Sabiendoquea40°Clapresióndevapordelaguaes55,3mmHg,lapresióndevapora
35°Ces:
a)40,0mmHg
b)202mmHg
c)50mmHg
d)42,0mmHg
(Datos.
(
) = 44,0 kJ·
y se considera constante para este intervalo de
temperatura;R=8,314J·
·
)
(O.Q.L.Madrid2008)
La ecuación de Clausius‐Clapeyron relaciona la presión de vapor de un líquido con la
temperatura:
ln
1
p2 Δvap H 1
=
 R T1 T2
p1
Teniendoencuentaqueunlíquidohierve(T1 =Teb )cuandosupresióndevaporseigualaa
lapresiónatmosférica(p1 =1atm),laexpresiónanteriorquedacomo:
lnp2 =
Δvap H 1
1

+lnp1 R Teb T2
Sustituyendo:
lnp2 =
44,0
8,314·10
3
1
1

+ln 55,3 p2 =42,0mmHg
35+273
40+273
Larespuestacorrectaeslad.
5.153.Lacantidaddeenergíanecesariaparacalentarunamasadehielode2,0kgdesde0°C
hasta25°Ces:
a)209J
b)889kJ
c)680kJ
d)209kJ
(Datosdel
2
:
=4,18J·
1 ·°
1
;
=3,4·10 J·
1
(O.Q.L.Madrid2008)
Suponiendounsistemaaisladoenelquenoentranisalecalor,Q
Q
=Q
ó
+Q
:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
75
donde:
Q
ó
Q
=calorabsorbidoporelhieloparafundirse
=calorabsorbidoporalaguaaumentarlatemperatura
quedacomo:
= m Δ
Q
H + m C
ΔT 3,4 102 J
g
2 103 g
Sustituyendo:
= 2 103 g
Q
4,18J
1kJ
250 K
=889kJ
gK
103 J
Larespuestacorrectaeslab.
5.154. En el siguiente diagrama, la entalpía de reacción se puede calcular mediante la
siguienteexpresión:
a)ΔH=
b)ΔH=
c)ΔH=
d)ΔH=
–
+
(O.Q.L.Madrid2008)
Como se deduce del diagrama entálpico propuesto, la variación de entalpía de de la
reacciónpuedecalcularseapartirdelaexpresión:
ΔH=EA(directa) –EA(inversa) Larespuestacorrectaeslaa.
5.155. Sabiendo que la entalpía de formación estándar del HCl (g) a 298 K es ‐92,31
kJ·
,calculalaentalpíaestándardelasiguientereacción:
2HCl(g) (g)+ (g)
a)‐92,31kJ
b)184,62kJ
c)92,31kJ
d)Nosepuedecalcularsoloconestedato.
(O.Q.L.Madrid2008)
LaecuacióncorrespondientealaformacióndeHCl(g)es:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
1
1
Cl (g)+ H (g)HCl(g)ΔH°=‐92,31kJ·mol
2
2
76
portanto,laentalpíaasociadaalareacción:
2HCl(g)Cl (g)+H (g) ΔH°=184,62kJ.
Larespuestacorrectaeslab.
5.156.¿Cuáldelassiguientesreaccionesseproduceconunaumentodeentropía?
a)2CO(g)+ (g)2
(g)
b)
(l)
(s)
c)
(aq)+
(aq)AgCl(s)
d)2CaO(s) (g)+2Ca(s)
(O.Q.L.Madrid2008)
Elvalordelaentropíamolardelassustanciases:
S°gas>S°líquido>S°sólido
Lavariacióndeentropíacorrespondienteaunprocesosecalculamediantelaexpresión:
ΔS°=Σ νi ·Soi
productos Σ
νi ·Soi
reactivos a)Falso.EnlaecuacióncorrespondientealacombustióndelCO,alfinalhaymenosmoles
degasquealprincipio,portantosecumpleque:
ΔrS<0 yaque
Σ(νi·Si(productos))<Σ(νi·Si(reactivos))
b)Falso.Laecuacióncorrespondientealacongelacióndelaguaes:
H O(l)H O(s)
Lavariacióndeentropíacorrespondientealprocesoes:
ΔrS=So
donde, So
sistema.
(s) S
(s) <S
o
o
(l) (l) , por tanto, ΔS° < 0. Se produce un descenso de entropía en el
c)Falso.EnlaecuacióncorrespondientealaformacióndeprecipitadodeAgCl,seforma
unsólidocristalinoapartirdedisolucionesacuosas,portantosecumpleque:
ΔrS<0 yaque
Σ νi ·Soi
productos <Σ
νi ·Soi
reactivos d)Verdadero.EnlaecuacióncorrespondientealadescomposicióndelCaO(s)seforma
otrosólidoysedesprendeungas,portantosecumpleque:
ΔrS>0 yaque
Σ νi ·Soi
productos >Σ
νi ·Soi
reactivos Larespuestacorrectaeslad.
5.157.Paraunareacciónespontánea,indicacuáldelassiguientesproposicionesescierta:
a)Essiempreunareacciónexotérmica.
b)Serealizasiempreconaumentodeentropía.
c)Puedeserendotérmicaoexotérmica.
d)Provocasiempreunadisminucióndelaentropíadeluniverso.
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
77
La espontaneidad de una reacción viene determinada por el valor de ΔG que a su vez
dependedelosvaloresdeΔHyΔSdeacuerdoconlaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS
a)Falso.Enunareacciónexotérmica,ΔH<0,locualnoimplicaqueΔG<0yaquesiΔS<0
atemperaturasuficientementeelevadasecumplequeΔG>0yentonceslareacciónesno
espontánea.
b)Falso.Enunareacciónenlaqueaumentaeldesorden,ΔS>0,siΔH>0atemperatura
suficientementebajasecumplequeΔG>0yentonceslareacciónesnoespontánea.
c)Verdadero.
 Una reacción que se caracteriza por tener ΔH < 0 (exotérmica) y ΔS > 0 (aumenta el
desorden)esespontáneaacualquiertemperatura,yaque,ΔG<0.
 Una reacción que se caracteriza por tener ΔH < 0 (exotérmica) y ΔS < 0 (disminuye el
desorden)esespontáneaatemperaturasbajas,yaque,ΔG<0.
 Una reacción que se caracteriza por tener ΔH > 0 (endotérmica) y ΔS > 0 (aumenta el
desorden)esespontáneaatemperaturasaltas,yaque,ΔG<0.
d)Falso.Deacuerdoconel2ºPrincipiodelaTermodinámica“enunareacciónespontánea
aumentalaentropíadeluniverso”:
Δ
S=Δ
S+Δ
S>0
Larespuestacorrectaeslac.
5.158.Sealasiguientereacciónllevadaacaboa298K:
2
(g)+5/2 (g)2NO(g)+3
(g)
Si lasentalpíasestándar deformacióndel NO,del
ydel
son, respectivamente90,
‐242y‐46kJ/mol;elcalordereacciónapresiónconstantecuandoreacciona250gde
es:
a)0kJ
b)‐454kJ
c)454kJ
d)‐3338kJ
(Masasatómicas.N=14;H=1)
(O.Q.L.Asturias2008)
Lavariacióndeentalpíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:
ΔH°=Σ νi ·Hoi
productos Σ
νi ·Hoi
reactivos Sustituyendo:
ΔH°=3molH O
‐242kJ
90kJ
‐46kJ
+2molNO
2molNH
=‐454kJ
molH O
molNO
molNH
No se tiene en cuenta la entalpía de formación del O (g), ya que por convenio, las
entalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencondicionesestándar
sonnulas.
Elcalorreferidoa250gdeNH es:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
250gNH
78
‐454kJ
1molNH
=‐3338kJ
17gNH 2molNH
Larespuestacorrectaeslad.
5.159.Dadoelsiguienteprocesodedisolucióndelhidróxidodesodioenagua:
NaOH(s)
(aq)+
(aq) ΔH=‐35kJ
sepuedeafirmarque:
a)Esunprocesoendotérmicoyespontáneo.
b)Esunprocesoexotérmicoyespontáneo.
c)Esunprocesoexotérmico,peronopodeosasegurarqueseaespontáneo.
d)Esunprocesoexotérmico,yesespontáneoelprocesoinverso.
(O.Q.L.Asturias2008)
Se trata de un proceso exotérmico (ΔH < 0) en el que además aumenta el desorden
(ΔS>0),yaquesepasadeunestadosólidomásordenadoaunadisoluciónacuosaenel
queexistemásdesorden.
La espontaneidad de un proceso viene determinada por el valor de ΔG que a su vez
dependedelosvaloresdeΔHyΔSdeacuerdoconlaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS
EnestecasosecumplequeΔG<0acualquiertemperatura.
Larespuestacorrectaeslab.
5.160.Indicasilassiguientesafirmacionessonverdaderasofalsas:
i)Todareacciónexotérmicaesespontánea.
ii)Cuandounsistemagaseososeexpansionadisminuyesuenergíainterna.
a)Lasdossoncorrectas.
b)Lasdossonnocorrectas.
c)Laprimeraescorrectaylasegundano.
d)Lasegundaescorrectaylaprimerano.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
i) Falso. El valor de la energía libre de Gibbs, que se calcula mediante la siguiente
expresión:
ΔG=ΔH−TΔS
paraunprocesoespontáneoΔG<0.
Unprocesoquesecaracterizaportener:
ΔH<0,esdecir,sedesprendecalor(exotérmico)
 Si ΔS < 0 (disminuye el desorden) cuando la temperatura es lo suficientemente
baja,entoncessepuedecumplirque:
|ΔH|>|TΔS|entoncesΔG<0reacciónespontánea
ii)Verdadero.DeacuerdoconelPrimerPrincipiodelaTermodinámica,larelaciónentre
ΔEyΔHvienedadaporlaexpresión:
ΔE=ΔH−ΔnRT
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
79
dondeΔneslavariaciónenelnúmerodemolesgaseososentreproductosyreactivos.Siel
sistema se expansiona, entonces Δn > 0, por lo que pierde energía interna en forma de
trabajo.
Larespuestacorrectaeslad.
5.161.Enlareacción:
(s)+2C(s)+2 (g)
(g)+2CO(g)
se sabe que ΔH° = 33 kJ y ΔS° = 226 J·
. Calcula a partir de qué temperatura será
espontánealareacción.
a)Apartirde100K.
b)Apartirde250K.
c)Apartirde146K.
d)Apartirde300K.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
LaecuaciónquerelacionaΔH°yΔS°ypermitecalcularlatemperaturadeequilibrioes:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
EnelequilibriosecumplequeΔG=0:
T=
ΔH°
33kJ
=
ΔS° 226J·K
10 J
=146K
1kJ
Larespuestacorrectaeslac.
5.162. Calcula el calor de combustión del carbono a monóxido de carbono, sabiendo que los
calores de combustión del carbono a dióxido de carbono y el de combustión del monóxido de
carbonoson,respectivamente,‐393,5kJy‐283kJ.
a)‐110,5kJ
b)‐221,6kJ
c)340,0kJ
d)‐123,5kJ
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
LaecuaciónquímicacorrespondientealacombustióndelC(s)aCO(g)es:
1
C(s)+ O (g)CO(g)
2
Lasecuacionestermoquímicascorrespondientesalosdatosdelproblemason:
C(s)+O (g)CO (g)
ΔH=‐393,5kJ
1
CO(g)+ O (g)CO (g)ΔH°=‐283kJ
2
DeacuerdoconlaleydeHess,ambasecuacionessepuedenreescribircomo:
C(s)+O (g)CO (g)
ΔH=‐393,5kJ
1
CO (g)CO(g)+ O2(g)ΔH°=283kJ
2
Sumandoambasseobtiene:
1
C(s)+ O (g)CO(g)ΔH°=‐110,5kJ
2
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
80
Larespuestacorrectaeslaa.
5.163.Solounadelassiguientesafirmacionesescorrecta.
a)Paraunprocesoquetranscurreavolumenconstante,lavariacióndeenergíainterna(ΔU)
esigualalcalorabsorbidoporelsistema.
b) ΔU es la función que mide la energía de todas las reacciones que se realizan en un
laboratorio.
c)ParatodatransformaciónquímicaseverificaqueΔH>>ΔU.
d)LarelaciónentreΔHyΔUvienedadaporlaexpresión:ΔH=ΔU+ΔnRT
paralareacción:
(g)+2 (g)
(g)+2
(l)elvalordeΔn=0.
e)Paralamismareaccióndelapartadod),Δn=2.
(O.Q.L.Canarias2008)
a) Verdadero. La variación de energía interna (ΔU) en un proceso a volumen constante
coincideconelcalorabsorbidoporelsistemaenesascondiciones.
b)Falso.Noporqueenunlaboratoriolosprocesossepuedenrealizarapresiónconstante
(sistemaabierto)ynosiempreavolumenconstante(sistemacerrado).
c) Falso. La relación entre ΔH y ΔU viene dada por la expresión: ΔH = ΔU + pΔV. En los
procesos en que intervienen solo sólidos o líquidos puros (fases condensadas), como
ΔV=0,eltérminopΔVseanulayentoncesΔH=ΔU,peronuncaΔH>>ΔU.
d)Falso.EltérminoΔnrepresentalavariaciónenelnúmerodemolesgaseososimplicados
enlareacciónqueenestecasoesΔn≠0.
e) Falso. Teniendo en cuenta que Δn = moles gas productos – moles gas reactivos, en la
reacciónindicadasetieneque:Δn=1–2=‐1.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.164.Escogelarespuestaadecuadaparacompletarlafrase.Lareaccióndedescomposicióndel
amoníacogaseoso,
(g),es:
1
3
(g) (g)+ (g)ΔH=45,9kJ
2
2
Laecuaciónyelvalordelaentalpíademuestranquelaformacióndel
(g):
a)Desprende45,9kJporcadamolde
formado.
b)Desprende23kJporcadamolde
empleado.
c)Absorbe45,9kJporcadamolde
formado.
d)Absorbe23kJporcadamolde
empleado.
(O.Q.L.LaRioja2008)
LaecuacióntermoquímicacorrespondientealaformacióndeNH (g),procesoopuestoal
propuesto,ladescomposicióndelNH (g),es:
3
1
N (g)+ H (g)NH (g)ΔH=‐45,9kJ·mol
2
2
1
Setratadeunprocesoexotérmicoenelquesedesprendecalor.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
81
5.165.Aunadeterminadatemperatura,elvalordeΔGparalareacción:
(g)C(s)+ (g)es42kJ
¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?
a)Elsistemaestáenequilibrio.
b)Elprocesoesexotérmico.
c)El
seformaespontáneamente.
d)El
sedescomponeespontáneamente.
(O.Q.L.LaRioja2008)
a)Falso.UnprocesoestáenequilibriocuandoΔG°=0.
b)Falso.ElvalordeΔG=42kJindicaqueΔH>TΔS.Comosetratadeunprocesoenelque
disminuyeeldesorden,ΔS<0,portanto,esprecisoqueΔH>0.
c) Verdadero. En un proceso espontáneo se cumple que ΔG < 0, por tanto, si en la
descomposicióndelCO ,ΔG>0,enelprocesoopuesto,laformacióndelCO ,ΔG<0,luego
setratadeunprocesoespontáneo.
d)Falso.Deacuerdoconloexpuestoenelapartadoanterior.
Larespuestacorrectaeslac.
5.166.Elpuntodeebulliciónnormaldelisooctano(
),uncomponentedelagasolina,es
99,2°Cysuentalpíadevaporización,
°es35,76kJ·
.Lapresióndevapora30°C
es:
a)0,002atm
b)14,0atm
c)0,071atm
d)0,020atm
e)2,6atm
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.N.Ávila2009)
La ecuación de Clausius‐Clapeyron relaciona la presión de vapor de un líquido con la
temperatura:
ln
Δvap H 1
1
p
=

T
R T
p
Teniendoencuentaqueunlíquidohierve(T =T )cuandosupresióndevaporseiguala
alapresiónatmosférica(p =1atm),laexpresiónanteriorquedacomo:
lnp2 =
Δvap H 1
1

+lnp1 R Teb T2
Sustituyendo:
lnp2 =
35,76
8,314 10
3
1
1

p2 =0,071atm
30+273
99,2+273
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
5.167.¿Cuántocalor,expresadoenkJ,sedesprendeenladecombustiónde50,0Lde
(g)medidosencondicionesestándar(25°Cy1atm)?
°(
)=‐2877kJ·
.
a)1,438·10 kJ
b)5,887·10 kJ
c)2,887·10 kJ
d)1,438·10 kJ
e)2,887·10 kJ
(Dato.R=0,082atm·L·
·
)
82
(O.Q.N.Ávila2009)
ElnúmerodemolesdeC H es:
n=
1atm·50L
0,082atm·L·mol–1 ·K–1 25+273 K
=2,05molC H Elcalordesprendidoes:
2,05molC H
‐2877kJ
=‐5,887·103 kJ
1molC H
Larespuestacorrectaeslab.
5.168.Paralasiguientereacciónseconocelaentalpíadereacción:
2NO(g)+ (g)2
(g)
Sepuedeafirmarqueestareacciónes:
a)Noesespontáneaacualquiertemperatura.
b)Espontáneaacualquiertemperatura.
c)Espontáneasoloatemperaturasbajas.
d)Espontáneasoloatemperaturasaltas.
e)Endoentrópica.
ΔH°=‐114,1kJ
(O.Q.N.Ávila2009)
ElvalordelaenergíalibredeGibbs,quesecalculamediantelasiguienteexpresión:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
Permitedeterminarlaespontaneidaddeunproceso.Siésteesespontáneosecumpleque
ΔG°<0ysiesnoespontaneo,ΔG°>0.
Esteprocesosecaracterizaportener:
ΔH°<0,esdecir,sedesprendecalor(exotérmico)
SiΔS<0(disminuyeeldesorden)yaquesepasademásamenosmolesdegas.
Cuandolatemperaturaeslosuficientementebaja,entoncessepuedecumplirque:
|ΔH|>|TΔS|entoncesΔG<0reacciónespontánea
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
83
5.169.Determinaelcalordereaccióndelsiguienteproceso:
3C(grafito)+4 (g)
(g)
a)+4544kJ
b)‐4544kJ
c)+104kJ
d)‐104kJ
e)‐208kJ
Datos.
°(kJ·
):
(g)=‐2219,9;C(grafito)=‐393,5;H2(g)=‐285,8.
(O.Q.N.Ávila2009)
Lasecuacionestermoquímicascorrespondientesalosdatosproporcionadosson:
C H (s)+5O (g)3CO (g)+4H O(l) ΔH°=‐2219,9kJ
C(grafito)+O (g)CO (g)
ΔH°=‐393,5kJ
H2(g)+½O (g)H O(l) ΔH°=‐285,8kJ
DeacuerdoconlaleydeHessestasecuacionessepuedenreescribircomo:
3CO (g)+4H O(l)C H (s)+5O (g) ΔH°=2219,9kJ
3[C(grafito)+O (g)CO (g)]
ΔH°=3 ‐393,5kJ 4[H (g)+½O (g)H O(l)]
ΔH°=4 ‐285,8kJ Sumandoestasecuacionesseobtiene:
3C(grafito)+4H (g)C H (g) ΔH°=‐103,8kJ·
Larespuestacorrectaeslad.
5.170.Enuncalorímetro,sedeterminaelcalordeneutralizaciónhaciendoreaccionar10mL
de
13M con350 mLde NaOH0,5Mproduciéndoseundesprendimientodecalorde
7,54kJ.Laentalpíamolardeneutralización,
,es:
a)‐7,54kJ
b)‐58,0kJ
c)‐43,1kJ
d)‐3,77kJ
e)‐1,35kJ
(O.Q.N.Ávila2009)
Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizacióndadaes:
HNO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+H O(l)
Elnúmerodemolesdecadareactivoes:
10mLHNO 13M
13molHNO
=0,13molHNO 10 mLHNO 13M
350mLNaOH0,5M
0,5molNaOH
=0,175molNaOH
10 mLNaOH0,5M
ComolareacciónesmolamolelHNO queseencuentraenmenorcantidadeselreactivo
limitante.
Laentalpíadeneutralizaciónes:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
‐7,54kJ
=‐58kJ·
0,13molHNO
84
Larespuestacorrectaeslab.
5.171.Enlazonalevantinahasidohabitualutilizarbotijospararefrescarelaguaenverano.
Esteefectosebasaenlaideadequeelrecipienteesporoso,loquepermitequeunapequeña
cantidad de agua acceda a la superficie y allí se evapore. Por tanto el proceso de
evaporación:
a)Hadeserexotérmico.
b)DebetenerunaΔG>0.
c)Seproduceytienelugarunadisminucióndelaentropía.
d)Lequitacaloralaguadelinterioryportantoéstaserefresca.
(O.Q.L.Murcia2009)
a)Falso.Enlaevaporación,el H O(l)seconvierteenH O(g)yparaellodebenromperse
enlacesdeintermolecularesdehidrógenoparaloqueserequiereenergía.
b)Falso.LaevaporacióndelH Oesunprocesoespontáneoquetranscurreconabsorciónde
calor (ΔH > 0) y aumento del desorden (ΔS > 0). Como el término |TΔS| es mayor que el
término|TΔS|,entoncesΔG=ΔH–TΔS<0yelprocesoesespontáneo.
c) Falso. En la evaporación, el H O (l) se convierte en H O (g), por lo que aumenta el
desordendelsistema(ΔS).
d) Verdadero. En la evaporación, la energía para romper los enlaces intermoleculares de
hidrógenolaaportaelH O(l)loquehacequedesciendasutemperatura.
Larespuestacorrectaeslad.
5.172.Determinaelcalordereacciónparaelproceso:
FeO(s)+
(s)
apartirdelossiguientesdatos:
2Fe(s)+
4Fe(s)+3
(s)
(g)2FeO(s) (g)2
(s)3Fe(s)+2
a)‐1074,0kJ
b)‐22,2kJ
c)+249,8kJ
d)+2214,6kJ
(s)
(g)
ΔH°=‐544,0kJ
ΔH°=‐1648,4kJ
ΔH°=+1118,4kJ
(O.Q.L.LaRioja2009)
DeacuerdoconlaleydeHess,lasecuacionesdadassepuedenreescribircomo:
1
1
FeO(s)Fe(s)+ O (g)ΔH°= (544,0)kJ
2
2
3
1
Fe O (s)2Fe(s)+ O (g)ΔH°= (1648,4)kJ
2
2
3Fe(s)+2O (g)Fe O (s)
ΔH°=‐1118,4kJ
Sumandotodasseobtiene:
FeO(s)+Fe O (s)Fe O (s)
ΔH°=‐22,2kJ
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
85
Larespuestacorrectaeslab.
5.173.UtilizalasenergíasdeenlacedelatablaparaestimarlaΔH°delareacción:
(g)+3 (g)2
(g)
Enlace
H–H H–N N–N N=N N≡N
E(kJ
) 436 386 193 418 941
a)‐995kJ
b)‐590kJ
c)‐67kJ
d)815kJ
(O.Q.L.LaRioja2009)
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos En la reacción propuesta se forman 6 moles de enlaces N–H, mientras que se rompen
3moldeenlacesH–Hy1moldeenlacesN≡N.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
deenlaces(negativa),lavariacióndeentalpíaasociadaalareaccióndadaes:
ΔH°=[6·E
]–[E
≡
+3E
]
ΔH°=[6 ‐386kJ ]–[ ‐941kJ +3 ‐436kJ ]=‐67kJ
Larespuestacorrectaeslac.
5.174.Consideralasiguienteecuaciónquímicaysuvalordeentalpíaasociada:
2 (g)+2 (g)4HCl(g)
ΔH°=‐369,2kJ
¿CuáldelassiguientesafirmacionesesINCORRECTA?
a)Siseconsideralareaccióninversa,elvalordeΔH°es+369,2kJ.
b)ElvalordeΔH°será‐369,2kJsielHClseproduceenfaselíquida.
c)LoscuatroenlacesHClsonmásfuertesqueloscuatroenlaces y .
d)Sedesprenderáunaenergíade92,3kJcuandoseproduzca1moldeHCl.
(O.Q.L.LaRioja2009)
a) Correcto. Si la reacción dada es exotérmica (ΔH° < 0), la reacción inversa será
endotérmica(ΔH°>0).
b) Incorrecto. Si se produce HCl (l) se desprende el calor correspondiente al cambio de
estado,portanto,elvalordeΔH°serátodavíamenor.
c) Correcto. Si la reacción dada es exotérmica (ΔH° < 0) quiere decir que se libera más
caloralformarselosenlacesenelHCl(sonmásfuertes)queelqueseprecisapararomper
losenlacesenelH yCl (sonmásdébiles).
d)Correcto.LaentalpíadeformacióndelHCl(g)es:
‐369,2kJ
=‐92,3kJ·mol
4molHCl
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
86
5.175.Indicacuáles laentalpía estándardeformacióndelacetileno en kJ
que:
2
(g)+5 (g)4
(g)+2
(l)
ΔH°=‐2243,6kJ
C(s)+
(g)
(g)+½
(g)
(g)
ΔH°=‐393,5kJ
(l) ΔH°=‐285,8kJ
sabiendo
a)49,0
b)98,0
c)1121,8
d)1564,3
(O.Q.L.LaRioja2009)
DeacuerdoconlaleydeHess,lasecuacionesdadassepuedenreescribircomo:
5
1
2CO (g)+H O(l)C H (g)+ O (g)ΔH°= (2243,6)kJ
2
2
2C(s)+2O (g)2CO (g)
ΔH°=‐2(‐393,5)kJ
1
H (g)+ O (g)H O(l)ΔH°=‐285,8kJ
2
Sumandotodasseobtiene:
2C(s)+H (g)C H (g) ΔH°=49,0kJ·
Larespuestacorrectaeslaa.
5.176.¿Cuántocalorhacefaltaparaelevarlatemperaturade7,35gdeaguade21°Ca98°C?
a)2360J
b)1850J
c)2150J
d)3600J
(Dato. delagua=4,18J/K·g)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
Experimentalmente, se ha determinado que la cantidad de calor intercambiada por un
sistemavienedadaporlaexpresión:
Q=m·C ·ΔT
Sustituyendo:
Q=7,35g
4,18J
9821 K=2366J
g·K
Larespuestacorrectaeslaa.
(EstacuestiónessimilaralapropuestaenExtremadura2005).
5.177.Calcularladiferenciaentre
y
a298Kparalareacción:
+½ 
a)3,7kJ/mol
b)6,4kJ/mol
c)1,4kJ/mol
d)5,1kJ/mol
(Dato.R=8,314J/mol·K)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
87
LarelaciónentreQ yQ vienedadaporlaexpresión:
Q =Qv+ΔnRT  Q −Q =ΔnRT
Sustituyendo:
8,314·10 3 kJ
ΔnRT= 0‐ 1+½
298K=‐3,7kJ/mol
mol·K
Larespuestacorrectaeslaa.
5.178.Señalarelenunciadocorrecto:
a)Entodoslosprocesosespontáneoslossistemastiendenalmáximodeentropía.
b)Entodoslosprocesosespontáneoslossistemastiendenalmáximodeenergíalibre.
c)Todoslosprocesosespontáneossonexotérmicos.
d)LasreaccionesconΔH°positivoyΔS°positivonuncapuedenserespontáneas.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
UnareacciónesespontáneasiΔG°=ΔH°−TΔS°<0.
a)Falso.Deacuerdoconla2ªleydelaTermodinámica,enunprocesoespontáneoexiste
unaumentodeentropíatotal.
b)Falso.UnprocesoesespontáneosiΔG°<0.
c) Falso. Si ΔH° < 0 el valor de ΔG° depende de cuál de los términos |ΔH°|o|TΔS°|sea
mayor,esdecirdependedecuálseaelvalordeT.
SiΔS°>0elprocesoesespontáneoacualquiertemperatura.
 Si ΔS° < 0 el proceso solo es espontáneo si la temperatura es lo suficientemente
baja para que se cumpla que |ΔH°|<|TΔS°| y entonces ΔG° < 0 y la reacción sea
espontánea.
d) Falso. Si ΔH° > 0 y ΔS° > 0, a altas temperaturas se cumple que |ΔH°|<|TΔS°|y
entoncesΔG°<0ylareacciónesespontánea.
Ningunarespuestaescorrecta.
5.179.EnunareacciónA Bsedeterminaque,apresiónytemperaturaconstantes,la
reacciónesespontáneayendotérmica.Sededuceque:
a)Puestoqueelprocesoesendotérmico,lareacciónnopuedeserespontánea.
b)ElcalordeformacióndeAesmáspositivoqueeldeB.
c)BtieneunaestructuramásordenadaqueA.
d)BtieneunaestructuramenosordenadaqueA.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
ElcriteriodeespontaneidaddeunprocesosediscutedeacuerdoconelvalordeΔG.Éste
secalculamediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS<0
procesoespontáneo
ΔG=ΔH–TΔS>0
procesonoespontáneo
a)Falso.SiΔH>0yΔG<0,entonceselvalordeTΔSdeterminalaespontaneidad.SiΔS>0
a temperaturas altas se cumple que |ΔH|<|TΔS|, entonces ΔG < 0, y la reacción es
espontánea.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
88
b)Falso.Laentalpíadelareacciónsecalculamediantelaexpresión:
Δr H°=ΔHoB ΔHoA SiΔr H°>0,quieredecirqueΔHoB >ΔHoA .
c)Falso.Laentropíadelareacciónsecalculamediantelaexpresión:
Δr S°=SoB SoA Comosehavistoenelapartadoa),Δr S°>0,loquequieredecirqueSoB >SoA .
c)Verdadero.Segúnsehademostradoenelapartadoanterior.
Larespuestacorrectaeslad.
5.180. Un estudiante mezcla 100 mL de disolución de NaOH 0,5 mol· con 100 mL de
disolución de HCl 0,5 mol· en un recipiente aislado y se observa un incremento de
temperaturade
.Cuandoserepiteelexperimentousando200mLdecadadisoluciónse
observauncambiodetemperatura
.Sielcalornoesabsorbidoniporlosalrededoresni
porelrecipientedondeocurrelareacciónlarelaciónentre
y
es:
a)
=
b)
=0,5
c)
=2
d)
=4
(O.Q.L.C.Valenciana2009)
Se trata de una reacción de neutralización en la que en ambos experimentos se utilizan
cantidadesestequiométricasysecumpleque:
Qabsorbidodisolució n =Q
desprendidoneutralizació n
Llamando x al calor desprendido en la neutralización del experimento 1, el calor
desprendido en el experimento 2 será 2x, ya que en éste se utiliza doble cantidad de
reactivos.
Llamando C al calor específico de la disolución y considerando que V es el volumen
disoluciónutilizado,elcalorabsorbidoporlamismaes:
Q=V·C·ΔTi
Lavariacióndetemperaturaencadaunodelosexperimentoses:
x
ΔT =
V·C

=
2x
ΔT =
2V·C
Larespuestacorrectaeslaa.
5.181.Laenergíareticularserepresentaporlasiguienteecuación:
a)Mg(g)Mg(s) ΔH°<0
b)O2(g)2O(g) ΔH°>0
c)Mg(s)+½ (g)MgO(s)
ΔH°<0
d)Mg(s)+½ (g)MgO(s)
ΔH°>0
e)
(g)+
(g)MgO(s) ΔH°<0
(O.Q.L.C.Valenciana2009)
a)Falso.Elprocesocorrespondealcalordedeposicióndelmagnesio.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
89
b)Falso.Elprocesocorrespondealcalordedisociacióndeloxígeno.
c)Falso.Elprocesocorrespondealcalordeformacióndelóxidodemagnesio.
d) Falso. El proceso corresponde al calor de formación del óxido de magnesio, pero el
valordebesernegativo,yaqueseformaunsólidoatemperaturaambiente.
e)Verdadero.Pordefinición,laenergíareticulareslaquesedesprendecuandoseforma
unmoldesustanciacristalinaapartirdelosionesquelaintegranenestadogaseoso.
Larespuestacorrectaeslae.
5.182.Larepresentacióngráficadelnp°(presióndevapordeunlíquidopuro)frentea1/T
paraunintervalopequeñodetemperaturaesunalínearecta.Sepuedeafirmarque:
a)Lapendienteesproporcionalalaentalpíadevaporización.
b)Lapendienteesigualalaentalpíadevaporización.
c)Laordenadaenelorigenesproporcionalalaentalpíadevaporización.
d)Laordenadaenelorigenesigualalaentalpíadevaporización.
e)Lapendienteesigualalaentropíadevaporización.
(O.Q.N.Sevilla2010)
La ecuación de Clausius‐Clapeyron relaciona la presión de vapor de un líquido con la
temperatura:
lnp°=‐
Δvap H
+C
RT
LarepresentacióngráficaparaelH Oes:
Como
se
puede
observar en la gráfica,
la pendiente de la
recta es directamente
.
proporcionala
Enestecaso,seobtiene
queΔ Hes:
Δ
H= 5057,2K 8,314·10 3 kJ/K =42,0kJ
Larespuestacorrectaeslaa.
5.183. Cuando se sale de la ducha siempre se siente frío porque se evapora agua de la
superficiedelapiel.Portantoelprocesodeevaporación:
a)Esendotérmico.
b)DebetenerunaΔG>0.
c)Implicaunadisminucióndelaentropía.
d)Soloseproducesiseestáalsol.
(O.Q.L.Murcia2010)
a) Verdadero. En la evaporación, el H O (l) se convierte en H O (g) y para ello deben
romperseenlacesdeintermolecularesdehidrógenoparaloqueserequiereenergía.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
90
b)Falso.LaevaporacióndelH Oesunprocesoespontáneoquetranscurreconabsorciónde
calor (ΔH > 0) y aumento del desorden (ΔS > 0). Como el término |TΔS| es mayor que el
término|TΔS|,entoncesΔG=ΔH–TΔS<0yelprocesoesespontáneo.
c) Falso. En la evaporación, el H O (l) se convierte en H O (g), por lo que aumenta el
desordendelsistema(ΔS).
d)Falso.Enlaevaporación,laenergíapararomperlosenlacesintermolecularesdehidrógeno
laaportaelcuerpohumanoqueporesobajasutemperatura.
Larespuestacorrectaeslad.
5.184.¿Cuáldelassiguientesreaccionesnoesunareaccióndeformación?
a)2C(grafito)+3 (g)
(g)
b)2C(grafito)+ (g)
(g)
c)
(g)+ (g)
(g)
d) (g)+2 (g)
(g)
(O.Q.L.Murcia2010)
Unareaccióndeformaciónesaquellaenlaqueseformaunmoldecompuestoapartirdelos
elementosquelointegranensuformamásestableencondicionesestándar.
En la reacción del apartado c) se parte de un compuesto C H , por tanto, no se puede
clasificarcomoreaccióndeformación.
Larespuestacorrectaeslac.
5.185.AunatemperaturaT,lareacciónA+B C+D,esespontáneayendotérmica.Por
tanto:
a)Esunareacciónrápida.
b)ΔH<0.
c)Laentalpíadelosproductosesmayorqueladelosreactivos.
d)Esespontáneaacualquiertemperatura.
(O.Q.L.Murcia2010)
Enunprocesoendotérmicosecumpe,que:
Σ νi ·Hoi
productos >Σ
νi ·Hoi
reactivos ΔH°>0
Larespuestacorrectaeslac.
5.186.Indicacuáldelassiguientesproposicionesescierta:
a)Enunsistemaexotérmico,lavariacióndeentalpíaessiemprepositiva.
b) Un proceso en el que la variación de entalpía es positiva, y la variación de entropía es
negativa,nuncaseráespontáneo.
c)Unatransformaciónenlacualnohayintercambiodecalorsedenominaisócora.
d) El calor que interviene en un proceso a volumen constante proporciona la variación de
entalpía.
(O.Q.L.Baleares2010)
a)Falso.EnunprocesoexotérmicosecumplequeΔH<0.
b) Verdadero. El criterio de espontaneidad de un proceso se discute de acuerdo con el
valordeΔG.Estesecalculamediantelaexpresión:
ΔG=ΔH–TΔS>0

procesonoespontáneo
SiΔH>0yΔS<0,entonceselvalordeΔG>0paracualquiervalordeT.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
91
c)Falso.Unatransformaciónenlaquenohayintercambiodecalorsedenominaadibática.
d)Falso.Elcalorasociadoaunprocesoavolumenconstanteproporcionalavariaciónde
energíainterna.
Larespuestacorrectaeslab.
5.187. ¿Cuál de las siguientes reacciones representa la entalpía estándar de formación del
propanomedidoa25°Cy1atm?
a)3C(s)+8H(g)
(g)
b)3C(s)+3 (g)
(g)
c)
(g)+ (g)
(g)
d)3C(s)+4 (g)
(g)
(O.Q.L.Madrid2010)(O.Q.L.Asturias2011)
Unareaccióndeformaciónesaquellaenlaqueseformaunmoldecompuestoapartirdelos
elementosquelointegranensuformamásestableencondicionesestándar.
a) Falso. Se parte de una forma no estable del hidrógeno, H (g), por tanto, no se puede
clasificarcomoreaccióndeformación.
b)Falso.Laestequiometríanoeslaadecuada..
c)Falso.SepartedeuncompuestoC H ,portanto,nosepuedeclasificarcomoreacción
deformación.
Larespuestacorrectaeslad.
5.188.Sisequema1gdefósforoenunaatmósferadecloroalapresiónconstantede1atm,se
obtiene
(g)yseliberan9,87kJdeenergía.Laentalpíaestándardeformacióndel
(g)
es:
a)‐9,87kJ·
b)‐31,0·9,87kJ·
c)+31,0·9,87kJ·
d)‐137·9,87kJ·
Datos.Masasatómicas:P=31;Cl=35,4.
(O.Q.L.Asturias2010)
LaecuacióncorrespondientealaformacióndePCl es:
3
P(s)+ Cl2 (g)PCl (g)
2
Relacionandocantidaddesustanciayenergía:
‐9,87kJ 31,0gP 1molP
=‐31,0·9,87kJ·
1gP 1molP 1molPCl
Larespuestacorrectaeslab.
5.189.Cuandoelcambiodeentalpíaespositivoparaladisolucióndesolutoenaguaenunvaso
deacero,¿cuáldelassiguientesafirmacionesseobservará?
a)Seliberarácalorhaciaelmedioquelorodeayelvasosesentiráfrío.
b)Seliberarácalorhaciaelmedioquelorodeayelvasosesentirácaliente.
c)Seabsorberácalordesdeelmedioquelorodeayelvasosesentirácaliente.
d)Seabsorberácalordesdeelmedioquelorodeayelvasosesentiráfrío.
(O.Q.L.Asturias2010)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
92
SiΔH>0,setratadeunprocesoendotérmico,portantoseabsorbecalordesdemedioy
porloquebajalatemperaturayelvasodeacerosesientefrío.
Eselcasodelassustanciasqueseempleanparaprepararmezclasfrigoríficas(KCl,NH Cl,
NH NO ,etc)
Larespuestacorrectaeslad.
5.190.Paralareacción:
A(g)+B(g)C(g),
ΔH°=‐40kJ/molyΔS°=‐40J/molKa25°C.
Suponiendoquelasvariacionesdeentalpíaentropíanosemodifiquenconlatemperatura:
a)Setratadeunareacciónespontáneasiempre.
b)Setratadeunareacciónespontáneaa298,15Kqueseinviertea1K.
c)Setratadeunareacciónespontáneaa298,15Kqueseinviertea100K.
d)Setratadeunareacciónespontáneaa298,15Kqueseinviertea1000K.
(O.Q.L.Asturias2010)
Se trata una reacción en la que se desprende calor (ΔH < 0) y disminuye el desorden
(ΔS<0).Laespontaneidadenestetipodereaccionesdependedelvalordelatemperatura.
UnareacciónesespontáneasiΔG°<0ynoespontáneasiΔG°>0.
LarelaciónentreΔS°yΔH°vinedadaporlaecuación:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
ΔG°=
‐40000J
‐40J
‒298,15K
=‐28074J·mol mol
mol K
Setratadeunareacciónespontánea298,15K.
LatemperaturadeequilibriosecalculateniendoencuentaqueΔG=0:
T=
ΔH° ‐40000J·mol
=
ΔS° ‐40J·mol ·K
=1000K
SiT>1000K,secumpleque:
|ΔH°|<|TΔS°|ΔG>0reacciónnoespontánea
Larespuestacorrectaeslad.
5.191.Lareacción:
4Ag(s)+ (g)2
(s)
esexotérmica.
¿Cuáleslaafirmacióncorrecta?
a)Esespontáneaacualquiertemperatura.
b)Esespontáneasoloatemperaturasbajas.
c)Esespontáneasoloatemperaturasaltas.
d)Esnoespontáneaacualquiertemperatura.
(O.Q.L.LaRioja2010)
ElvalordelaenergíalibredeGibbs,quesecalculamediantelasiguienteexpresión:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
permitedeterminarlaespontaneidaddeunproceso.Siesteesespontáneosecumpleque
ΔG°<0ysiesnoespontáneo,ΔG°>0.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
93
Esteprocesosecaracterizaportener:
ΔH°<0,esdecir,sedesprendecalor(exotérmico)
SiΔS°<0(disminuyeeldesorden)yaquesepasademásamenosmolesdegas.
Cuandolatemperaturaeslosuficientementebaja,entoncessepuedecumplirque:
|ΔH°|>|TΔS°|ΔG°<0reacciónespontánea
Larespuestacorrectaeslab.
(CuestiónsimilaralapropuestaenÁvila2009).
5.192.¿Quéafirmaciónessiemprecorrectaparaunareacciónexotérmica?:
a)Lavariacióndeentalpíaesnegativa.
b)Lavariacióndeentropíaesnegativa.
c)Lareacciónabosrbecalordelentorno.
d)Lareacciónesespontánea.
(O.Q.L.LaRioja2010)
EnunprocesoexotérmicosedesprendecaloralentornoyΔH<0.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.193. La siguiente reacción forma parte del mecanismo de formación de la niebla
fotoquímica:
(g)+ (g)2NO(g)
Teniendoencuentalossiguientesdatos:
Enlace N–N N=N
E(kJ
) 193 418
Sustancia
(g) S°(J
·
)
191,5 a)Esespontáneaacualquiertemperatura.
b)5978K
c)7328kJ
d)Ningunadelasrespuestasanteriores.
N≡N
941
(g)
205,0
O–O
142
O=O N=O
498 629
NO(g) 210,6
(O.Q.L.LaRioja2010)
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos En la reacción propuesta se forman 2 moles de enlaces N=O, mientras que se rompen 1
moldeenlacesO=Oy1moldeenlacesN≡N.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
deenlaces(negativa),lavariacióndeentalpíaasociadaalareaccióndeformacióndelNO
es:
]–[E ≡ +E
]=[2 ‐629kJ ]–[ ‐941kJ + ‐498kJ ]=181kJ
ΔH°=[2·E
Lavariacióndeentropíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:
ΔS°=Σ νi ·Soi
Sustituyendo:
productos Σ
νi ·Soi
reactivos ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
94
ΔS°= 2SoNO  SoN2 +SoO2 =
= 2molNO
210,6J
J
191,5J
205,0J
 1molN
+1molO
=24,7 K·mol
K
K·mol
K·mol
Se trata de una reacción en la que ΔH° > 0 y ΔS° > 0. En este tipo de reacciones, la
espontaneidad de la misma depende del valor de la temperatura a la que tenga lugar la
reacción.
ElvalordelaenergíalibredeGibbs,quesecalculamediantelasiguienteexpresión:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
permitedeterminarlaespontaneidaddeunproceso.Siésteesespontáneosecumpleque
ΔG°<0ysiesnoespontáneo,ΔG°>0.
EnelequilibriosecumplequeΔG=0:
T=
181kJ 10 J
ΔH°
=
=7328K
ΔS° 24,7J·K
1kJ
ParaT>7328K,secumplequeΔG°<0ylareacciónesespontánea.
Larespuestacorrectaeslac.
5.194.¿Cuáleselvalorde
°(enkJ)paraestareacción?
2CuO(s)
(s)+½ (g)
a)141,5
b)14,6
c)‐14,6
d)‐141,5
(ΔfH°/kJ·
:CuO=‐156,1;
=‐170,7)
(O.Q.L.LaRioja2010)
Lavariacióndeentalpíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:
Δr H°=Σ νi ·Hoi
productos Σ
νi ·Hoi
reactivos Sustituyendo:
Δr H°=1molCu O
‐170,7kJ
‐156,1kJ
‒2molCuO
=141,5kJ
molCu O
molCuO
No se tiene en cuenta la entalpía de formación del O (g), ya que por convenio, las
entalpíasdeformacióndeloselementosensuformamásestableencondicionesestándar
sonnulas.
Larespuestacorrectaeslaa.
5.195.Unprocesoserásiempreespontáneosies:
a)Exotérmicoycondisminucióndeentropía.
b)Endotérmicoyconaumentodeentropía.
c)Todaslaspropuestassonfalsas.
d)Exotérmicoyconaumentodeentropía.
(O.Q.L.CastillayLeón2010)(O.Q.L.CastillayLeón2011)
La espontaneidad de una reacción viene determinada por el valor de ΔG que a su vez
dependedelosvaloresdeΔHyΔSdeacuerdoconlaexpresión:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
95
ΔG=ΔH–TΔS
a)Falso.Enunareacciónexotérmica,ΔH<0,locualnoimplicaqueΔG<0yaquesiΔS<0
atemperaturasuficientementeelevadasecumplequeΔG>0yentonceslareacciónesno
espontánea.
b)Falso.Enunareacciónenlaqueaumentaeldesorden,ΔS>0yΔH>0atemperatura
suficientementebajasecumplequeΔG>0yentonceslareacciónesnoespontánea.
d) Verdadero. Una reacción que se caracteriza por tener ΔH < 0 (exotérmica) y ΔS > 0
(aumentaeldesorden)esespontáneaacualquiertemperatura,yaque,ΔG<0.
Larespuestacorrectaeslad.
5.196.Silavariacióndeentalpíadeformacióndelagualíquidaes‐285,84kJ.ElvalordeΔH°
paralareacción2
(l)2 (g)+ (g)será:
a)‐285,84kJ
b)+285,84kJ
c)+571,68kJ
d)‐571,68kJ
(O.Q.L.CastillayLeón2010)(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Teniendo en cuenta que si una reacción es exotérmica en un sentido es endotérmica en
sentidocontrario:
2molH O
285,84kJ
=571,68kJ
1molH O
Larespuestacorrectaeslac.
5.197.Siunprocesotranscurreenvariasetapas,lavariacióndeentalpíadelprocesoglobal:
a)Eselproductodelasentalpíasdelasetapasindividuales.
b)Eslasumadelaentalpíadelaetapainicialyfinal.
c)Eslasumadelasentalpíasdelasetapasindividuales.
d)Esladiferenciaentrelaentalpíadelaetapainicialyfinal.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
DeacuerdoconlaleydeHess:
“lavariacióndeentalpíaasociadaaunprocesoeslamismatantosiésteserealizaen
unasolaetapaoenvariasetapassucesivas”.
Dichoenotraspalabras,lavariaciónentalpíadelprocesoeslasumadelasvariacionesde
entalpíadetodaslasetapasquelointegran.
Larespuestacorrectaeslac.
5.198. Para la reacción de descomposición del clorato de potasio en cloruro de potasio y
oxígenosesabequeΔH°=‐89,2kJa25°Cy1atm.¿CuáleselvalordeΔU°enkJ?
a)‐82
b)‐97
c)+97
d)‐89,5
(Dato.R=8,314J/mol·K)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealadescomposicióntérmicadelKClO3 es:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
96
2KClO3 (s)2KCl(s)+3O2 (g)
LarelaciónentreΔH°yΔU°vienedadaporlaexpresión:
ΔU°=ΔH°−ΔnRTΔn=molesdegasenproductosmolesdegasenreactivos
ΔU°=‐89,2kJ– 3–0
8,314·10 3 kJ
298K=‐97kJ
mol·K
Larespuestacorrectaeslab.
5.199.¿ParacuáldelassiguientesreaccionesΔH=ΔU?(Urepresentalaenergíainterna)
a)2CO(g)+ (g)2
(g)
b) (g)+ (g)2HBr(g)
c)C(s)+2
(g)2 (g)+
(g)
d)
(g)
(g)+ (g)
(O.Q.L.C.Valenciana2010)
LarelaciónentreΔHyΔUvienedadaporlaexpresión:
ΔU=ΔH−ΔnRTΔn=molesdegasenproductosmolesdegasenreactivos
AmbosvaloresseránigualescuandoΔn=0.
a)Falso.Δn=(2−3)=‐1
b)Verdadero.Δn=(2−2)=0
c)Falso.Δn=(3−2)=1
d)Falso.Δn=(2−1)=1
Larespuestacorrectaeslab.
5.200.Laentalpíaestándardeformacióndelaurea,
reacciónquímicahacereferenciaestedato?
a)CO(g)+ (g)+2 (g)
(s)
b)C(s)+O(g)+2N(g)+4H(g)
(s)
c)C(s)+O(g)+ (g)+2 (g)
(s)
d)C(s)+½O2(g)+ (g)+2 (g)
(s)
e)Ningunadelasanteriores.
(s),es332,2kJ·
.¿Aqué
(O.Q.N.Valencia2011)
Laentalpíadeformacióndeunasustanciasedefinecomo:
“elcalorintercambiado,medidoenapresiónconstante,enlaformacióndeunmolde
sustancia a partir de los elementos que la integran en su forma más estable en
condicionesestándar”
Lareacciónquecumpleesacondiciónes:
C(s)+½O2(g)+
(g)+2
Larespuestacorrectaeslad.
(g)
(s)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
97
5.201.¿Cuáldelassiguientesreaccionesessiempreespontáneaacualquiertemperatura?
a)
(s)2 (g)+4
(g)+ (g)
°=‐225,5kJ·
b)4Fe(s)+3 (g)2
(s)
°=‐1648,4kJ·
c) (g)+3 (g)2
(l) °=+230,0kJ·
d)2 (g)+ (g)2
(l) °=‐571,6kJ·
e)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.N.Valencia2011)
LaexpresiónquepermitecalcularelvalordeΔG°yconéldeterminarlaespontaneidadde
lareacciónes:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
Paraquesuvalorseasiemprenegativo(reacciónespontánea)esprecisoquesecumpla
que:
ΔH°<0(procesoexotérmico)
ΔS°>0(aumenteeldesorden)
La única reacción que cumple esa condición es la del apartado a ya que corresponde a
procesosexotérmicosyenelqueaumentadesorden(molesdegasenproductosyninguno
enreactivos).
Larespuestacorrectaeslaa.
5.202. Un gas ideal absorbe una cantidad de calor de 1000 cal y, simultáneamente se
expanderealizandountrabajode3kJ.¿Cuáleslavariacióndeenergíainterna?
a)+4000J
b)‐2000J
c)+7180J
d)‐1180J
e)Ningunadelasanteriores.
(Dato.1cal=4,18J).
(O.Q.N.Valencia2011)
Deacuerdoconel1erPrincipiodelaTermodinámicalavariacióndeenergíainternadeun
sistema,ΔU,secalculamediantelasiguienteexpresión:
ΔU=Q+W
Sielsistemamodificasuenergíainternaesqueentraosaleenergíadeélenformadecalor
otrabajo.
CuandoelsistemaganaenergíaΔU>0
CuandoelsistemapierdeenergíaΔU<0
Qrepresentaelcalorintercambiadoporelsistemaconelentorno.
SielcaloresabsorbidoporelsistemaQ>0
SielcaloresdesprendidoporelsistemaQ<0
Wrepresentaeltrabajorealizadosobreelsistema.
SieltrabajoesrealizadoporelsistemaW<0,yaquecorrespondeaunaenergía
queabandonaelsistema.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
98
Si el trabajo es realizado contra el sistema  W > 0, ya que corresponde a una
energíaqueentraelsistema.
Sustituyendolosvaloresdados:
ΔU=1000cal
4,18J
+ ‐3000J =1180J
1cal
Larespuestacorrectaeslad.
(CuestiónsimilaralapropuestaenCastellón2008).
5.203.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?
a)Unprocesoendotérmicoyespontáneotiene
<0yΔrS<0
b)EnelprocesoA(l)A(g),laentropíadisminuye.
c)Encualquiersistema,losprocesossonespontáneoscuando
>0.
d) Un proceso endotérmico y no espontáneo puede llegar a ser espontáneo aumentando la
temperatura.
e)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.N.Valencia2011)
La espontaneidad de una reacción viene determinada por el valor de Δ G que a su vez
dependedelosvaloresdeΔ HyΔ Sdeacuerdoconlaexpresión:
Δ G=Δ H−TΔ S
a)Falso.SielprocesoesespontáneosecumplequeΔrG<0,ysiesendotérmicoΔ H>0,lo
cualimplicaquesiΔrS>0atemperaturasuficientementeelevadasecumplequeΔ G<0.
b)Falso.Siellíquidoseconvierteenvaporserompenlosenlacesquemantienenunidosa
losátomosyaumentaeldesordendelsistema,Δ S>0.
c)Falso.LaespontaneidaddeunareacciónimplicaqueelvalordeΔ G<0.
d)Verdadero.UnprocesoquesecaracterizaportenerΔ H<0(endotérmica)yΔ G>0
(no espontánea) solo se vuelve espontáneo temperaturas temperaturas elevadas si
aumentaeldesordendelsistema,Δ S>0.
Larespuestacorrectaeslad.
5.204. Para la reacción exotérmica 2 NO (g) + (g)  2
(g) que tiene lugar a
presiónytemperaturasconstantes,¿quéexpresióndelassiguientesescorrecta?
a)
>0
b)
<
c)
=
d)
>
e)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.N.Valencia2011)
Deacuerdoconel1erPrincipiodelaTermodinámicalavariacióndeenergíainternadeun
sistema,ΔU,secalculamediantelasiguienteexpresión:
Δ U=Q+W
Altratrasedeunprocesoapresiónconstante,Q=Δ H:
Wrepresentaeltrabajorealizadosobreelsistema,W=‐pΔV
Δ U=Δ H−pΔV
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
99
Como el volumen que ocupan los productos es menor que el que ocupan los reactivos
W>0,yaquecorrespondeaunaenergíaqueentraenelsistema.
Enestecasosecumpleque:
<
Larespuestacorrectaeslab.
5.205. Sabiendo que las energías medias de los enlaces C−H, C−C, C=C y H−H, son 414, 347,
623y435kJ·
,respectivamente,elvalordeΔH°delareacción:
1,3‐butadieno+2
a)‐594
b)‐297
c)‐234
d)+594
butano
será(kJ·
)
(O.Q.L.Asturias2011)
Laecuaciónquímicacorrespondientealahalogenacióndelpropenoes:
CH =CH−CH=CH (g)+2H (g)CH −CH −CH −CH (g)
La entalpía de una reacción se puede calcular (de forma aproximada) a partir de las
energíasdeenlacesdelassustanciasqueintervienenenlareacción:
ΔH°=Σ νi ·Ei
enlacesformados Σ
νi ·Ei
enlacesrotos En la reacción propuesta se forman 4 moles de enlaces C−H y 2 moles de enlaces C−C,
mientrasqueserompen2molesdeenlacesC=Cy2molesdeenlacesH−H.
Considerandoquelaenergíadeenlaceesenergíadesprendidaenlaformacióndeunmol
deenlaces(negativa),lavariacióndeentalpíaasociadaalacombustióndeletanoes:
ΔH°=[4·E
+2E
]–[2E
+2E
]
ΔH°=[4 ‐414kJ +2 ‐347kJ ]–[2 ‐623kJ +2 ‐435kJ ]=‐234kJ
Larespuestacorrectaeslac.
5.206.¿Cuáldeestosprocesosesexotérmico?
a)Condensación
b)Fusión
c)Sublimación
d)Vaporización
(O.Q.L.LaRioja2011)
Setratadecuatrocambiosdeestado.Tresdeellossonendotérmicos(ΔH>0)yaquese
absorbe calor para romper enlaces intermoleculares: fusión, sublimación y vaporización.
Elcuarto,condensación,esexotérmico(ΔH<0)yaquesedesprendecaloralformarse
enlacesintermoleculares.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
100
5.207. Determine el cambio de entalpía para la reacción de 5,00 g de Fe2O3 con aluminio
metálicodeacuerdoconlaecuación:
(s)+2Al(s)
a)‐25,8kJ
b)‐26,2kJ
c)‐54,2kJ
d)‐77,9kJ
Datos.
°(kJ·
Masas(g·
(s)+2Fe(l)
):
(s)=‐825,5;
(s)=‐1675,7;Fe(l)=12,4
):Fe=55,8;O=16;Al=27
(O.Q.L.LaRioja2011)
Deacuerdoconelconceptodeentalpíadereacción:
ΔH°=Σ νi ·Hoi
productos Σ
νi ·Hoi
reactivos Sustituyendo:
ΔH°= 1molAl O
12,4kJ
‐1675,7kJ
‐825,5kJ
+2molFe
=‐825,4kJ
1molFe O
molFe
molAl O
molFe O
Lavariacióndeentalpíacorrespondientea5,00gdeFe O es:
5,00gFe O
‐825,4kJ
1molFe O
=‐25,8kJ
159,6gFe O molFe O
Larespuestacorrectaeslaa.
5.208.¿CuáldelassiguientesreaccionestieneelmayorvalordeΔS°positivaencondiciones
estándar?
a)
(g)+CO(g) (g)+
(g)
b)
(s)
(g)+CaO(s)
c)
(g)
(aq)
d)
(l)
(s)
(O.Q.L.LaRioja2011)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Elvalordelaentropíamolardelassustanciases:
S°gas>S°líquido>S°sólido
Lavariacióndeentropíacorrespondienteaunprocesosecalculamediantelaexpresión:
ΔS°=Σ νi ·Soi
νi ·Soi
productos Σ
reactivos a)Descenso.LaentropíadelH esmenorqueelresto.
b)Aumento.Elsistemasedesordenaalformarseungas.
c‐d) Descenso. Se trata de cambios de estados en los que se forman enlaces
intermolecularesyelsistemaseordena.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
101
5.209. ¿Cuáles son los signos de ΔH y ΔS para una reacción espontánea solamente a bajas
temperaturas?
a)ΔHesnegativa,ΔSesnegativa
b)ΔHespositiva,ΔSesnegativa
c)ΔHespositiva,ΔSespositiva
d)ΔHesnegativa,ΔSespositiva
(O.Q.L.LaRioja2011)
ElvalordelaenergíalibredeGibbs,quesecalculamediantelasiguienteexpresión:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
permitedeterminarlaespontaneidaddeunproceso.Siesteesespontáneosecumpleque
ΔG°<0ysiesnoespontáneo,ΔG°>0.
Unprocesoqueesespontáneosoloabajastemperaturassecaracterizaportener:
ΔH<0(exoté rmico)
|ΔH|>|TΔS|
ΔG<0(espontá neo)
ΔS<0(disminuyeeldesorden)
Larespuestacorrectaeslaa.
5.210.Encondicionesestándarparalareacción:
2PbO(s)+2
(g)2PbS(s)+3 (g) ΔH°=830,8kJΔS°=168J·
puedeafirmarseque:
a)Noesespontáneaenlascitadascondiciones.
b)Esexotérmica.
c)Suecuacióndevelocidadesv=
[PbO].
d)Esunareacciónmuylenta.
(O.Q.L.Murcia2011)
LaexpresiónquepermitecalcularΔG°apartirdeΔH°yΔS°es:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
permitedeterminarlaespontaneidaddeunproceso.Siésteesespontáneosecumpleque
ΔG°<0ysiesnoespontáneo,ΔG°>0.
Encondicionesestándar:
ΔG°=830,8kJ 25+273 K
168J 1kJ
=780,7kJ>0
K 10 J
Larespuestacorrectaeslaa.
5.211.Dadaunareacciónquímicaquecomienzaespontáneamentealsubirlatemperaturaa
83°Cpuededecirseque:
a)Esendotérmica.
b)Laenergíadeactivaciónvaríaconlatemperatura.
c)A25°CelvalordeΔGespositivo.
c)A48°Clareacciónesrapidísima.
(O.Q.L.Murcia2011)
a)Falso.Nosepuededeterminar.
b)Falso.Laenergíadeactivaciónesunparamétrocinéticodelareacciónquenodepende
delatemperatura.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
102
c) Verdadero. Si a partir de una temperatura de 83°C un proceso se hace espontáneo
(ΔG°<0)quieredecirquealatemperaturade25°Celprocesoesnoespontáneo(ΔG°>0)
d)Falso.Nosepuededeterminarsindatoscinéticos.
Larespuestacorrectaeslac.
5.212.Enmuchasgasolinerasseencuentranrecipientesconcafé“autocalentable”.Elsistema
funciona porque el recipiente tiene un compartimento estanco en el que se produce una
reacciónquímica.Sepuedededucirqueestareacciónquímica:
a)Hadeserendotérmica.
b)DebetenerunaΔG<0.
c)Debesermuylenta.
d)mejoralascualidadesorganolépticasdelcafé.
(O.Q.L.Murcia2011)
Si se trata de un proceso en el que al mezclarse una sustancia, generalmente CaCl o
MgSO se con agua se produce una reacción exotérmica de forma espontánea (ΔG < 0)
desprendiéndosecaloryaumentandolatemperaturadelconjunto.
Larespuestacorrectaeslab.
5.213. Para la reacción A + B  C + D, la energía de activación es 40 kJ/mol. Para la
reacción inversa la energía de activación es 60 kJ/mol. Se puede afirmar que la reacción
escrita:
a)Esendotérmica.
b)Esexotérmica.
c)Tieneunaentalpíadereacciónde100kJ/mol.
d)Esunareacciónmuylenta.
(O.Q.L.Murcia2011)
Comosededucedeldiagramaentálpicodelareaccióndada,lavariacióndeentalpíadede
lareacciónpuedecalcularseapartirdelaexpresión:
ΔH=E
–E
=40kJ/mol–60kJ/mol=‐20kJ/mol
ComoΔH<0setratadeunareacciónexotérmica.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
103
5.214.Enunareacciónentregasesexistiráunaumentodeentropíasi:
a)Elnúmerodemolesdelosproductosesmayorqueeldelosreactivos.
b)Elnúmerodemolesdelosproductosesmenorqueeldelosreactivos.
c)Elnúmerodemolesdelosproductosesigualqueeldelosreactivos.
d)Enlareacciónsolamenteseproducencompuestossólidos.
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
Elvalordelaentropíamolardelassustanciases:
S°gas>S°líquido>S°sólido
Lavariacióndeentropíacorrespondienteaunprocesosecalculamediantelaexpresión:
ΔS°=Σ νi ·Soi
productos Σ
νi ·Soi
reactivos Paraqueenunareacciónfasegaseosaexistaaumentodeentropíadebecumplirseque:
ΔS°>0Σ νi ·Soi
productos >Σ
νi ·Soi
reactivos Larespuestacorrectaeslaa.
5.215.Respondacuáldelassiguientespropuestaeslaverdadera:
a)Elincrementodeentalpíadependedelnúmerodeetapasenqueseverificalareacción.
b)Lavariacióndeentalpíaesigualalincrementodetemperatura.
c)Enunprocesoespontáneolavariacióndeenergíalibreespositiva.
d)Enlosprocesosexotérmicoslavariacióndeentalpíaesnegativa.
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
a)Falso.DeacuerdoconlaleydeHess,
“lavariacióndeentalpíaasociadaaunprocesoeslamismatantosiésteserealizaen
unsolaetapaotranscurreenvariasetapasdiferentes”
b)Falso.Lavariacióndeentalpíaesigualalcalorintercambiadoenunprocesomedidoa
presiónconstante.
c)Falso.UnprocesoespontáneosecaracterizaporqueΔ G<0.
d)Verdadero.UnprocesoexotérmicosecaracterizaporqueΔ H<0.
Larespuestacorrectaeslad.
5.216.¿Quéreaccióntienelugarconmayoraumentodeentropía?
a) (g)+ (g)
(l)
b) (l)+ (g)2BrF(g)
c)
(aq)+Zn(s)Cu(s)+
(aq)
d)4
(g)+7 (g)4
(g)+6
(g)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Elvalordelaentropíamolardelassustanciases:
S°gas>S°líquido>S°sólido
Lavariacióndeentropíacorrespondienteaunprocesosecalculamediantelaexpresión:
ΔS°=Σ νi ·Soi
productos Σ
νi ·Soi
reactivos a) Falso. En la ecuación correspondiente a la formación del H O (l), al final hay menos
molesdegasquealprincipio,portantosecumpleque:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
ΔS°<0Σ νi ·Soi
productos <Σ
νi ·Soi
104
reactivos b) Verdadero. La ecuación correspondiente a la formación de BrF (g), al final hay más
molesdegasquealprincipio,portantosecumpleque:
ΔS°>0Σ νi ·Soi
productos >Σ
νi ·Soi
reactivos c) Falso. En la ecuación correspondiente a la reducción de Cu (aq), los estados de
agregaciónalprincipioyalfinalsonlosmismos,portantosecumpleque:
ΔS°≈0Σ νi ·Soi
productos ≈Σ
νi ·Soi
reactivos d) Falso. En la ecuación correspondiente a la oxidación del NH (g) al final hay menos
molesdegasquealprincipio,portantosecumpleque:
ΔS°<0Σ νi ·Soi
productos <Σ
νi ·Soi
reactivos Larespuestacorrectaeslab.
5.217. El carbón reacciona con el vapor de agua para producir monóxido de carbono e
hidrógeno. Las entalpías normales de formación del monóxido de carbono y del vapor de
aguason,respectivamente,‐110,52y‐241,82kJ.Lasentropíasnormalesdelhidrógenogas,
monóxido de carbono gas, carbono sólido y vapor de agua son, respectivamente, 130,68;
197,67;5,74y188,82J/mol·K.Conestosdatos:
a)LareacciónesespontáneayaqueΔG°a25°Cesmayorquecero.
b)LareacciónnoesespontáneayaqueΔG°a25°Cesmayorquecero.
c)LareacciónesespontáneayaqueΔG°a25°Cesmenorquecero.
d)LareacciónnoesespontáneayaqueΔG°a25°Cesmenorquecero.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Laecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndadaes:
C(s)+H O(g)CO(g)+H (g)
Lavariacióndeentalpíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:
ΔH°=Σ νi ·Hoi
productos Σ
νi ·Hoi
reactivos Sustituyendo:
ΔH°=1molCO
‐110,52kJ
‐241,82kJ
1molH O
=131,30kJ
1molCO
1molH O
Lavariacióndeentropíaasociadaalprocesopuedecalcularseapartirdelaexpresión:
ΔS°=Σ νi ·Soi
productos Σ
νi ·Soi
reactivos Sustituyendo:
ΔS°= 1molH2
197,67J
130,68J
+1molCO

K·molCO
K·molH2
 1molH2 O
188,82J
5,74J
J
+1molC
=133,79 K·molH2 O
K·molC
K
LaexpresiónquerelacionaΔG°conΔH°yΔS°es:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
105
permitedeterminarlaespontaneidaddeunproceso.Siésteesespontáneosecumpleque
ΔG°<0ysiesnoespontáneo,ΔG°>0.
Encondicionesestándar:
ΔG°=131,30kJ 25+273 K
133,79J 1kJ
=91,43kJ>0
10 J
K
Larespuestacorrectaeslab.
5.218.¿Cuálserálavariacióndeentalpíalibrealcomprimir2,5molesdegasidealdesdela
presiónde1atma1,5atmyalatemperaturade25°C?
a)1,51kJ
b)0,21kJ
c)2,51kJ
d)1,58kJ
(R=8,314·10 kJ·
·
)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Laentalpíalibreserefierealtrabajoútil,queenelcasodeexpansiónisotérmicadeungas
idealpuedecalcularsepormediodelaexpresión:
W=‐nRTln
Comop
V =p
W=‐nRTln
V2
V1
V ,tambiénsepuedeescribir:
p1
p2
Sustituyendo:
W=‐2,5mol·8,314·10
1atm
kJ
ln
=2,51kJ
mol·K 1,5atm
Larespuestacorrectaeslac.
5.219.Dadalasiguienteecuacióntermodinámica:
2 (g)+ (g)2
(g)
ΔH°=‐483,6kJ
Señalecuálesdelassiguientesafirmacionessoncorrectas:
a)Alformarse18gdeaguaencondicionesestándarsedesprenden483,6kJ.
b) Dado que ΔH° < 0, la formación del agua es, casi con completa seguridad, un proceso
espontáneo.
c)Lareaccióndeformacióndelaguaserámuyrápida.
d)Elcaloravolumenconstanteeselmismoqueapresiónconstante.
e)Lareacciónnecesitacalorparaquetranscurra.
f)Eldatonuméricoeselcalordeformacióndelagua.
(O.Q.L.Canarias2011)
a)Falso.Relacionandocantidaddemateriayentalpía:
18gH O
1molH O ‐483,6kJ
=‐241,8kJ
18gH O 2molH O
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
106
b)Verdadero.Paradeterminarsiunprocesoesespontáneoesprecisoconocerelvalorde
ΔG°. Si este valor es < 0 entonces se trata de un proceso espontáneo. La expresión que
permitecalcularΔG°es:
ΔG°=ΔH°–TΔS°
En este caso se cumple que ΔH° < 0 y además, ΔS° < 0, ya que todas las especies son
gaseosasyexistenmásmolesenreactivosqueenproductos.
c)Falso.Nosepuedeconocerlarapidezdelareacciónsindisponerdedatoscinéticos.
d)Falso.Elcaloravolumenconstanteeslavariacióndeenergíainterna,ΔE°,yelcalora
presiónconstanteeslavariacióndeentalpía,ΔH°.Larelaciónentreambosvienedadapor
laexpresión:
ΔE°=ΔH°−ΔnRT
dondeΔnRTrepresentaeltrabajorealizadosobreelsistema.
Comoenestecaso,elvolumenqueocupanlosproductosesmenorqueelqueocupanlos
reactivos,Δn<0,entoncessecumpleque,W>0,yaquecorrespondeaunaenergíaque
entraenelsistemayΔE°≠ΔH°.
e)Falso.Setratadeunprocesoexotérmico,ΔH°<0,enelquesedesprendecalor.
f) Falso. El calor de formación se define como el calor intercambiado, medido a presión
constante,enlaformacióndeunmoldesustanciaapartirdeloselementosquelaintegran
ensuformamásestableencondicionesestándar.
Enlareaccióndadasecumplentodaslascondiciones,exceptoqueseforman2molesde
sustancia.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
107
6.CINÉTICAQUÍMICA
6.1.ParalareacciónenfasegaseosaA+BX,laecuacióndevelocidades:
v=k[A]2[B]
¿Cuálseráelfactordeaumentodevelocidadsielvolumensereducecuatroveces?
a)16
b)256
c)2√2
d)Ningunodeellos.
(O.Q.L.Murcia1996)
Laecuacióndevelocidadcorrespondientealareacciónes:
r=k[A]2 B =k
nA
2
V
2
nB
V
Sielvolumensereducecuatroveces,laecuacióndevelocidades:
r'=k[A]2 B =k
nA 2 nB
nA 2 nB
=64k
V/4 2 V/4
V2 V
Larelaciónentreambasvelocidadeses:
nA 2 nB
r' 64k V2 V
=
=64
nA 2 nB
r
k 2 V
V
Elfactordeaumentodevelocidadnocoincideconningunodelospropuestos.
Larespuestacorrectaeslad.
6.2.Lasunidadesdelaconstantedevelocidaddeunareaccióndesegundoorden:
a)L·
· b)mol· · c) ·
· d) (O.Q.L.Murcia1996)
Laecuacióndevelocidadcorrespondienteaunareaccióndesegundoordenes:
r=k[A]2
Laconstantedevelocidades:
k=
r
2 ylasunidadesson
[A]
Larespuestacorrectaeslaa.
mol·L ·s
mol·L
2
=
·L·
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
108
6.3.¿Cuáldelasssiguientesafi
firmacioneseeslaquemejjorexplicala
aaccióndeuuncatalizado
orque
aumeentalavelociidaddeunadeterminadaareacción?
a)Im
mpidequeocu
urralareacccióninversa.
b)Au
umentalaenergíacinéticcadelasparttículasdelasssustanciasrreaccionantees.
c)Ha
acequelavarriacióndela entalpíadelareacciónsseamásnega
ativa.
d)Dissminuyelaenergíadeacctivacióndellareacción.
(O.Q.L.Murcia
a1997)
Eldiaagramaenerrgéticocorrrespondienteeaunareacccióncatalizadaes:
a) Falso. El catalizador disminuye
d
nergías de activación
a
por iigual las en
delasreaccionessdirectaein
nversa.
b) Faalso. La eneergía cinética de las
partíículas
reeaccionantess
solo
aumeenta
al
aumenttar
la
temp
peratura.
c) F
Falso. El catalizador
c
tiene el
mism
mo efecto sobre
s
las re
eacciones
exotéérmicasqueeendotérmiccas.
d) Verdadero
o. El ca
atalizador
minuye la en
nergía de activación
a
dism
delareacción.
E
Reactivos
EA (no catalizada)
EA (catalizadorr)
Prod
uctos
ductos
Coordenada
a de reacció
reacción
Lareespuestacorrrectaeslad
d. 6.4. ¿¿Cuál de las siguientes gráficas
g
se oobtendrá cua
ando, una ve
ez realizadaas las experieencias
oporttunas,serep
presentelaveelocidadiniccialdeunareeacciónquím
micadeprim erorden,resspecto
aunoodelosreacttivos,frentea
alaconcentrracióninicialldeéste?
a)b))c)) d)
(O.Q.L.Murcia
a1997)
Laeccuacióndev
velocidadco
orrespondieenteaunarreacciónde primerorddenrespecto
oaun
reacttivoAes:
r=k[A]
Sise representalavelocidad,r,frente alaconcentracióndel reactivo,[A
A],seobtieneuna
eslaconstan
ntedevelociidadk.
líneaarectacuyapendientee
Lareespuestacorrrectaeslaa
a.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
109
6.5. En la reacción entre las sustancias X e Y se aprecia que algunos de los choques entre las
partículasdeXylasdeYnodanlugaraproductos.¿Cuáleslaafirmaciónmásadecuadapara
explicarlo?
a)Elsistemayahaalcanzadoelequilibrio.
b)Laenergíadeactivacióndelareaccióninversaesmuybaja.
c)LaspartículasdeXeYnocolisionanconladebidaorientación.
d)El“complejoactivado”esmuyinestable.
(O.Q.L.Murcia1998)
Deacuerdoconlateoríadelascolisiones,paraquelaspartículasquecolisionandenlugar
a un producto, es necesario que lo hagan con suficiente energía cinética y la orientación
adecuada.
Larespuestacorrectaeslac.
6.6.Laecuacióndevelocidadparalareacción:
aA+bBProductos
vienedadaporlaexpresiónv=k[A][B]2.Portanto,sepuedeafirmarque:
a)a=1yb=2.
b)Lareacciónesdeorden2.
c) La velocidad de la reacción se hace cuatro veces mayor al duplicar la concentración de B,
manteniendoconstanteladeA.
d)Laconstantedevelocidad(k)esindependientedelasconcentracionesdelosreactivosydela
temperatura.
e)Lasunidadesdelaconstantedevelocidadparaestareacciónsonmol·L−1·s−1.
(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.N.Valencia2011)(O.Q.L.LaRioja2011)
a)Falso.Loscoeficientesestequiométricosnotienenporquécoincidirconlosórdenesde
reacciónrespectodecadaunodelosreactivos.Solocoincidenenlasetapaselementales.
v=k[A]a [B]b donde a y b son los órdenes parciales respecto a los reactivos A y B, y sus valores
numéricosenestecasoson,a=1yb=2.
b)Falso.Elordentotaldelareacciónes(2+1)=3.
c)Verdadero.SiduplicalaconcentracióndeBlavelocidaddelareacciónes:
v'=k A [2B]2
4k A [B]2 Relacionandoambasvelocidades:
v' 4k A [B]2
=
=4
v
4 A [B]2
d) Falso. De acuerdo con la ecuación de Arrhenius, la constante de velocidad depende
exclusivamentedelvalordelatemperatura.
k k exp ‐
E
RT
yquiendependedelasconcentracionesdelosreactivoseslavelocidaddelareacción.
e)Falso.Lasunidadesdelaconstantedevelocidadson:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
k=
mol·L ·s
v
ylasunidadesson
A [B
mol·L
3
=mol 2 ·L ·s
110
Larespuestacorrectaeslac.
6.7.Enunareacciónquímica,lapresenciadeuncatalizadoralteraomodificala:
a)Entalpíadelareacción.
b)Energíadeactivación.
c)Concentracióninicialdelosreactivos.
d)Entropíadelproceso.
(O.Q.L.Murcia1998)
Como se observa en la gráfica, el catalizador disminuye la energía de activación de la
reacción.
E
EA (no catalizada)
EA (catalizador)
Reactivos
Productos
Coordenada de reacció
reacción
Larespuestacorrectaeslab.
6.8.Lasumadelosexponentesalosqueseelevantodaslasconcentracionesdelassustancias
queparticipanenlaecuacióndevelocidaddeunareacciónquímicasedenomina:
a)Velocidaddelareacción.
b)Mecanismodelareacción.
c)Ordendelareacción.
d)Secuenciadereacción.
(O.Q.L.Murcia1999)
Enunareacciónquetranscurreenunaetapaelemental,comoporejemplo:
aA+bBProductos
loscoeficientesestequiométricoscoincidenconlosórdenesdereacciónrespectodecada
unodelosreactivos.
Laecuacióndevelocidadcorrespondientealareacciónes:
r=k[A]a [B]b dondeaybsonlosórdenesdereacciónrespectoacadaunodelosreactivos.Elordentotal
delareacciónes(a+b).
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
111
6.9.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?
a)Laconstantedevelocidaddeunareaccióndeprimerordensepuedeexpresarenmol·dm−3·s−1.
b)Lavelocidaddeunareacciónesindependientedelatemperatura.
c)Elordendecualquierreacciónessiempreunnúmeroenteroymayorquecero.
d)Ningunadelasanterioresescierta.
(O.Q.L.Murcia1999)
a)Falso.Laecuacióndevelocidadcorrespondienteaunareaccióndeprimerordenes:
r=k[A]
Laconstantedevelocidades:
r
mol·L ·s
ylasunidadesson
A
mol·L
k=
=
b) Falso. La velocidad de una reacción depende de la constante de velocidad, k, y ésta
aumentaconlatemperaturadeacuerdoconlaecuacióndeArrhenius:
k k exp ‐
E
RT
c) Falso. Desde el punto experimental el orden de una reacción puede tener cualquier
valor.
Larespuestacorrectaeslad.
6.10.Unadisoluciónacuosadeiodoreaccionaconunadisoluciónacuosadepropanona,puesta
enexcesoyenpresenciadelasuficienteconcentracióndeunácido,deacuerdoalaecuación:
−CO−
(aq)+ (aq)
−CO−
(aq)+HI(aq)
[I 2]
tiempo
Lagráficadelafigurarepresentalaconcentracióndeiodoquepermaneceenladisolución,sin
reaccionar, a lo largo del tiempo. Según ella, y en las condiciones de la experiencia, se puede
decirquelavelocidaddelareacciónes:
a)Directamenteproporcionala[I2].
b)Inversamenteproporcionala[I2].
c)Directamenteproporcionala[I2][CH3‐CO‐CH3].
d)Independientede[I2].
(O.Q.L.Murcia1999)
Comoseobservaenlafigura,[I ]:
I2 =[I2 ]0 –kt
Lavelocidaddelareacciónsedefinecomo:
r=‐
d [I2 ]0 –kt
d I2
=‐
=‐k
dt
dt
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
112
6.11. Cuando las sustancias P y Q reaccionan para formar determinados productos, el orden
globaldelareacciónes3.¿Cuáldelassiguientesecuacionesdevelocidad,correspondientesala
reacciónindicada,noseráposible?
a)v=k[P]2[Q]
b)v=k[P]0[Q]3
c)v=k[P][Q]3
d)v=k[P][Q]2[H+]0
(O.Q.L.Murcia1999)(O.Q.L.Murcia2001)
Elordentotaldelareacciónesparacadaunodeloscasos:
a)orden=2+1=3
b)orden=0+3=3
c)orden=1+3=4
d)orden=1+2=3
Larespuestacorrectaeslac.
6.12.Paralareacción:
2NO(g)+ (g)2NOCl(g)
laecuacióndevelocidadvienedadaporlaexpresión: v=k[NO]2[ ].
SilasconcentracionesdeNOy aliniciodelareacciónsonambasde0,01mol·
,¿cuál
serálavelocidaddelareaccióncuandolaconcentracióndeNOhayadisminuidohasta0,005
mol·
?
a)k(0,005)(0,0025)
b)k(0,005)(0,005)
c)k(0,005)2(0,0025)
d)k(0,005)(0,0075)
e)k(0,005)2(0,0075)
(O.Q.N.Murcia2000)
RelacionandoNOconCl :
0,005molNO 1molCl
0,0025molCl
=
3
dm
2molNO
dm3
Elvalorde[Cl ]cuando[NO]0,005mol·dm es:
Cl
0,01molCl
3
dm

0,0025molCl
3
dm
=
0,0075molCl
dm3
Sustituyendoenlaecuacióndevelocidad:
v=k 0,005 0,0075 Larespuestacorrectaeslae.
6.13.Cuandoseañadeaunsistemaquímicoenequilibriouncatalizadorpositivo:
a)Disminuyeelcalordereacción,ΔH.
b)SehacemásnegativoelvalordeΔGy,portanto,lareacciónesmásespontánea.
c)Aumentaúnicamentelavelocidaddelareaccióndirecta.
d)Aumentanporiguallasvelocidadesdelasreaccionesdirectaeinversa.
(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.LaRioja2007)(O.Q.L.Asturias2011)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
La adición de un catalizador no tiene
ningún efecto sobre la entalpía o la
energíalibredeGibbsdeunareacción.
El catalizador actúa sobre la energía
deactivacióndelareacción.Talcomo
se observa en la figura, el catalizador
disminuye por igual las energías de
activación de las reacciones directa e
inversa.
E
Reactivos
Al disminuir la energía de activación
las reacciones transcurren en menos
tiempo por lo que aumenta la
velocidaddeambasreacciones.
113
EA (no catalizada)
EA (catalizador)
Productos
Coordenada de reacció
reacción
Larespuestacorrectaeslad.
6.14.Alelevarlatemperaturaalaqueserealizaunareacciónquímica:
a) Aumenta la velocidad de la reacción si ésta es endotérmica, pero disminuye si es
exotérmica.
b)Aumentalavelocidaddelareacción,tantosilareacciónesexotérmicacomoendotérmica.
c) Disminuye la concentración de los reactivos y, a consecuencia de ello, la constante de
velocidad.
d)Aumentalavelocidadmediadelaspartículasy,conella,laenergíadeactivación.
e)Disminuyelaenergíadeactivación.
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Cádiz2008)(O.Q.L.Madrid2010)(O.Q.L.Asturias2011)
LavelocidaddeunareacciónAB,vienedadaporlaexpresión:
r=k[A]n Larelaciónentrelaconstantedevelocidadkylatemperaturavienedadaporlaecuación
deArrhenius:
k k exp ‐
E
RT
a) Falso. De acuerdo con la ecuación de Arrhenius, la constante de velocidad, k, aumenta
con al aumentar la temperatura, indistintamente, que la reacción sea endotérmica o
exotérmica.
b)Verdadero.Segúnsehavistoenlaopciónanterior.
c) Falso. No existe relación entre el aumento de temperatura y la disminución de la
concentracióndelosreactivos.
d‐e) Falso. Aunque al aumentar la temperatura aumenta la velocidad media de las
partículas, tanto la energía de activación, E , como el factor preexponencial o de
frecuencia,k ,sonconstantesespecíficasdecadareacción.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
114
6.15.Lavelocidaddeunareacciónquímicasedebeexpresaren:
a)s·
b)
·
c)mol·L−1·
d)
·L·
e)Lasunidadesdependendelordentotaldelareacción.
f)Lasunidadesdependendelaenergíadeactivación.
(O.Q.L.Murcia2000)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.LaRioja2007)
Lavelocidaddeunareacciónsedefinecomo:
r=‐
mol·L
d[A]
ylasunidadesson
dt
s
=mol·
·
Larespuestacorrectaeslac.
6.16.Laecuacióndevelocidadcorrespondientealareaccióndeformacióndeagua,apartir
dehidrógenoyoxígeno,vienedadaporlaexpresión:
v=k[ ]2[ ]
Lasunidadesdekdebenser:
a)
·
·
b)
·
·s
c)
·
·
d)mol·
·
(O.Q.L.Murcia2000)
Despejandoelvalordelaconstantedelaecuacióndevelocidad:
k=
mol·dm ·s
r
ylasunidadesson
mol·dm
[H2 O2
3
=mol
2
·
·
Larespuestacorrectaeslac.
6.17.EnunareacciónA+BC,conunaecuacióndevelocidad:
v=k[A]½[B]
indiquecuáldelassiguientesproposicionesesfalsa:
a)SilaconcentracióndeBsereducealamitadlavelocidadsereducealamitad.
b)SilasconcentracionesdeAyBseduplicanlavelocidadnosemodifica.
c)Elordendereacciónes1,5.
d)ElordendereacciónrespectoaAes0,5.
(O.Q.L.Asturias2000)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.CastillayLeón2003)(O.Q.L.Asturias2005)
a)Verdadero.Laecuacióndevelocidades:
v=k[A]½ [B]
Laecuacióndevelocidadsi[B]=[B]/2y[A]semantieneconstantees:
v'=k[A]½
[B]
2
Relacionandoambasvelocidades:
½ [B]
1
v' k[A] 2
=
= ½
v k[A] [B] 2
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
115
AlreducirlaconcentracióndeBalamitad,lavelocidadsereducealamitad.
b)Falso.Laecuacióndevelocidades:
v=k[A]½ [B]
Laecuacióndevelocidadsi[A]=[2A]y[B]=[2B]es:
v'=k[2A]½ [2B]
Relacionandoambasvelocidades:
v' k[2A]½ [2B]
=
=2√2
v
k[A]½ [B]
AlduplicarlasconcentracionesdeAyB,lavelocidadnosemantieneconstante.
c)Verdadero.Paraunareaccióncuyaecuacióndevelocidadesv=k[A]a [B]b suordende
reacciónglobales(a+b).Enestecasosetieneque(0,5+1)=1,5.
d)Verdadero.Paraunareaccióncuyaecuacióndevelocidadesv=k A]a [B]b suordende
reacciónrespectoalreactivoAesa.Enestecasosetienequea=0,5.
Larespuestacorrectaeslab.
6.18.Elmecanismopropuestoaparaladescomposicióndelozonomedianteelóxidonítrico
es:
1)NO+ 
+ 2)
+
2
+O
3)
+ONO+ Sepuedeafirmarque:
a)Laecuacióndevelocidadseráv=k[NO][ ].
c)Elmecanismoesimposible.
d)ElNOactúacomocatalizador.
e)Laetapadeterminantedelavelocidadesla3.
(O.Q.L.Asturias2000)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2005)
a)Falso.Sindatoscinéticosnosepuededeterminarcuáleslaecuacióndevelocidad.
b)Falso.Elmecanismopropuestoescorrecto.
c) Verdadero. Sumando las ecuaciones dadas se obtiene la ecuación química
correspondientealareacciónglobales:
2O 3O Comose observa, elNO esunasustanciaque no apareceenestaecuación,loquequiere
decirqueniseconsumeniseformaenlamisma,portanto,nosetratanideunreactivoni
deunproducto,sinodeuncatalizador.
d)Falso.Sinconocerlasconstantesdevelocidadnosepuededeterminarcuáleslaetapa
determinante.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
116
6.19.Señalelaproposicióncorrecta:
a) A 25°C y1 atm la energía cinética media de las moléculas de H2 es mayor que la delas
moléculasde .
b)Laenergíadeactivacióndeunareacciónesindependientedelatemperatura.
c)Elordendereacciónnopuedesercero.
d) Un catalizador modifica el estado de equilibrio de una reacción aumentando el
rendimientodelosproductos.
e) Conociendo la constante de velocidad de una reacción a dos temperaturas, se puede
calcularlaentalpíadedichareacción.
e)Lasumadelosexponentesalosqueseelevantodaslasconcentracionesdelassustancias
que participan en la ecuación de velocidad de una reacción se denomina mecanismo de la
reacción.
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.N.Valencia2011)
a) Falso. De acuerdo con la teoría cinético‐molecular de Boltzmann, como ambos gases
estánalamismatemperaturatienenlamismaenergíacinéticamedia:
3
Ek = kTsiendoklaconstantedeBoltzmann
2
b)Verdadero.TalcomosemuestraenlaecuacióndeArrhenius:
k=k exp ‐
E
RT
laenergíadeactivación,E ,yelfactorpreexponencialodefrecuencia,k ,sonconstantes
específicasdecadareacciónynodependendelatemperatura.
Si se representa gráficamente ln k frente a 1/T se obtiene una recta cuya pendiente es
‐E /Rycuyaordenadaenelorigeneslnk .
c)Falso.Sea,porejemplo,lareacción:
A+B+CProductos
cuyaecuacióndevelocidades:
r=k A]a B
b
C]c enlaqueelordendeunareacciónesigualalasuma(a+b+c)quesípuedeser0.
Enunareacciónmássimple:
AProductos
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
117
laecuacióndevelocidades:
r=k A
a
silareacciónesdeordencero(a=0),secumpleque:
r=k
Enestecasolavelocidaddelareacciónpermanececonstantealolargodetodalareacción.
d)Falso.Uncatalizadornoactúasobreelestadodeequilibriodeunareacción,sumisión
esdisminuirlaenergíadeactivacióndelasreaccionesdirectaeinversahaciendoquese
consiga el equilibrio en menos tiempo, por tanto, no aumenta el rendimiento de los
productos.
e)Falso.DeacuerdoconlaecuacióndeArrhenius,conociendolasconstantesdevelocidad
de una reacción a dos temperaturas, se puede obtener su energía de activación, no su
entalpía.
ln
k2
EA 1
1

k1
R T1 T2
f) Falso. El mecanismo de una reacción es el conjunto de reacciones que hacen que los
reactivossetransformenenproductos.
Larespuestacorrectaeslab.
(EnValencia2011sereemplazalaopciónaporlaf).
6.20. En una reacción química, en la que k es la constante cinética y K la constante
termodinámica,alaumentarlatemperatura,siempretienequeocurrirque:
a)AumentankyK.
b)DisminuyenkyK.
c)EnalgunasreaccionesKaumentayenotrasdisminuye,peroksiempreaumenta.
d)Enalgunasreaccioneskaumentayenotrasdisminuye,peroKsiempreaumenta.
e)Laenergíadeactivaciónaumenta.
(O.Q.N.Barcelona2001)
a‐b‐d) Falso. Al aumentar la temperatura la constante cinética, k, siempre aumenta,
mientras que la constante termodinámica, K, puede aumentar o disminuir según que la
reacciónseaendotérmicaoexotérmica.
c) Verdadero. Al aumentar la temperatura la constante cinética, k, siempre aumenta,
mientras que la constante termodinámica, K, puede aumentar o disminuir según que la
reacciónseaendotérmicaoexotérmica.
e)Falso.TalcomosemuestraenlaecuacióndeArrhenius:
k=k exp ‐
E
RT
laenergíadeactivación,E ,yelfactorpreexponencialodefrecuencia,E ,sonconstantes
específicasdecadareacciónynodependendelatemperatura.
Si se representa gráficamente ln k frente a 1/T se obtiene una recta cuya pendiente es
‐E /RycuyaordenadaenelorigeneslnE .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
118
Larespuestacorrectaeslac.
6.21.Paralasiguientereacción:
4HBr(g)+ (g)2
(g)+2 (g)
a)Lasunidadesdelaconstantedevelocidadnodependendelaecuacióndevelocidad.
b) El orden total de reacción puede pronosticarse a partir de la ecuación estequiométrica
anterior.
c)LavelocidaddeformacióndeaguaeslamitaddelavelocidaddedesaparicióndeHBr.
d)LavelocidaddeformacióndeaguaesigualalavelocidaddedesaparicióndeHBr.
e)Lasunidadesdelavelocidaddereacciónsonmol· · .
f)Lasunidadesdelavelocidaddereacciónsonmol· ·
.
g)Lavelocidaddereacciónesmuyelevadayaquesetratadeunareacciónenfasegaseosa.
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.N.Sevilla2010)
a)Falso.Laecuacióndevelocidadcorrespondienteaestareacciónes:
r=k[HBr]a [O2 ]b Laconstantedevelocidad,k,es:
k=
r
a
[HBr] [O2 ]b
Teniendo en cuenta que las unidades de la velocidad son, mol·L ·s
concentracionesdelosreactivos,mol·L ,lasunidadesdekson:
k=
mol·L ·s mol·L
mol·L
=mol
·L
·s
y las de las
Como se observa, las unidades de k dependen de los valores de a y b, que a su vez son
específicosdecadareacción.
b) Falso. El orden total de la reacción no se obtiene a partir de la estequiometría de la
reacción,seobtienedelaecuacióndevelocidadcorrespondientealareacción:
r=k[HBr [O2 ]b Elordentotaldelareacciónesigualalasuma(a+b).
c) Verdadero. Las velocidades de desaparición del HBr y de formación del H2O son,
respectivamente:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
119
1 d[HBr]
1 d[H2 O]
rH2 O = rHBr =‐ 4 dt
2 dt
Relacionandoambasvelocidadesseobservaque:
rHBr 1
= rH2 O 2
d)Falso.Segúnsehavistoenlapropuestaanterior.
e)Falso.Lavelocidaddeunareacciónsedefinecomolacantidaddesustanciaformadao
transformadaporunidaddetiempo:
1 d[HBr]
rHBr =‐ 4 dt
Lasunidadessonmol·L ·s
.
f)Verdadero.Segúnsehavistoenlapropuestaanterior.
g) Falso. El que la velocidad de una reacción sea elevada depende cual sea el orden
magnitud de la constante de velocidad, no depende del estado de agregación de las
especiesreaccionantes.
Larespuestacorrectaeslac.
(EnSevilla2010cambianlaspropuestascpordyeporf).
6.22.Lavelocidaddeunareacciónsecuadruplicacuandolaconcentracióndeunreactivose
duplica.¿Cuáleselordendereacciónrespectodeestereactivo?
a)1
b)2
c)3
d)4
(O.Q.L.Murcia2001)
Suponiendolareacción:
AP
Laecuacióndevelocidades:
r=k[A]n Siseduplicalaconcentración:
r'=k[2A]n Relacionandoambasvelocidades:
r' k[2A]n
=
=42n=4n=2
r
k[A]n
Setratadeunareaccióndesegundoorden.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
120
6.23¿CuáldelassiguientesgráficaspodríallevarrotuladoenelejeX:tiempo,yenelejeY:
masadereactante,enunareacciónde1erorden?
a)
b) c) d)
(O.Q.L.Murcia2001)
La ecuación que la relaciona la cantidad de reactante con el tiempo en una reacción de
primerordenes:
A=A0 ·e
Se trata de una ecuación exponencial cuya representación gráfica se corresponde con la
figuraa.
Larespuestacorrectaeslaa.
6.24.Laenergíadeactivacióndeunareacciónquímicapuededisminuirse:
a)Aumentandolatemperaturaalaquetienelugarlareacción.
b)Aumentandolaconcentracióndeunoodetodoslosreactivos.
c)Introduciendouncatalizadorenelsistemaenreacción.
d)Comprimiendoelsistemaenreacción.
(O.Q.L.Murcia2001)
Tal como se observa en la figura, la adición de un catalizador disminuye por igual las
energíasdeactivacióndelasreaccionesdirectaeinversa.
E
EA (no catalizada)
EA (catalizador)
Reactivos
Productos
Coordenada de reacció
reacción
Larespuestacorrectaeslac.
6.25.Lateoríadeloschoquesparalasreaccionesquímicasestableceque:
a)Encadachoquemoleculartienelugarunareacciónquímica.
b)Soloseproducenchoquesenergéticos.
c)Lasvelocidadesdereacciónsondelordendelasvelocidadesmoleculares.
d)Lavelocidadesdirectamenteproporcionalalnúmerodechoquesporsegundo.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
La teoría de los choques dice que solo los choques que tengan la suficiente energía y
orientaciónfavorabledanlugaralaformacióndeproductos.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
121
Larespuestacorrectaeslab.
6.26.Lateoríadeloschoquesexpresaalgunasveceslavelocidaddereacción(v)delaforma
siguiente:
v=pZexp(‐ /RT)
siendoZlafrecuenciadeloschoques,laexponenciallaprobabilidaddequelaenergíadeun
choqueseaigualomayorque yelfactorestéricopproporcionaunaexplicaciónde:
a)Loschoquesmoleculares.
b)Loschoquesconenergíainsuficiente.
c)Loschoquesconenergíasuficiente.
d)Loschoquesconorientaciónfavorable.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
El factor estérico p indica que solo los choques con orientación favorable dan lugar a la
formacióndeproductos.Porejemplo,enlareacción:
N O(g)+NO(g)N (g)+NO (g)
Loschoquesconorientaciónfavorableson:
N NO
N
NN
O
O
N
O
Loschoquesconorientacióndesfavorableson:
N NO
O
N
O
N
N NO
N NO
O
N
N NO
O
N
Larespuestacorrectaeslad.
6.27. La velocidad de una determinada reacción aumenta en un factor de cinco cuando la
temperaturaasciendedesde5°Chasta27°C.¿Cuáleslaenergíadeactivacióndelareacción?
a)6,10kJ·
·
b)18,9kJ·
·
c)50,7kJ·
·
d)157kJ·
·
e)15,7kJ·
·
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.N.Oviedo2002)
Laconstantedevelocidadesproporcionalalavelocidaddereacción,portanto,larelación
entrevelocidadeseslamismaquelarelaciónentreconstantesdevelocidad,5/1.
La ecuación de Arrhenius permite obtener la energía de activación conocidas las
constantesdevelocidaddeunareacciónadostemperaturas:
ln
EA 1
1
k2

k1
R T1 T2
Sustituyendo:
ln5=
EA
8,314·10
3
1
1

EA =50,7kJ·
273+27
273+5
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
122
6.28.¿Cuáldelassiguientesafirmacionessobrecatalizadoresesincorrecta?
a)Loscatalizadoressongeneralmenteespecíficos.
b)Loscatalizadoresnoafectanalequilibrio.
c)Paraconseguirunaumentoapreciabledelavelocidaddereacciónhayqueañadirmucho
catalizador.
d)Haymuchassustanciasquepuedenenvenenarloscatalizadores.
(O.Q.L.Murcia2002)
a)Verdadero.Loscatalizadoressonespecíficosdecadareacción.Porejemplo,lasíntesis
de NH está catalizada por Fe O ; el níquel Raney cataliza la hidrogenación de aceites
vegetales;platinoypaladioseusancomocatalizadoresenladestruccióndecompuestos
orgánicos volátiles (COV) en las incineradoras y las enzimas son biocatalizadores que
catalizanreaccionesenlosorganismosvivos.
b) Verdadero. Los catalizadores no afectan al equilibrio ya que disminuyen por igual las
energíasdeactivacióndelasreaccionesdirectaeinversa.
c)Falso.Loscatalizadoresactúanenpequeñascantidadesyserecuperaníntegrosalfinal
delareacción.
d)Verdadero.Porejemplo,enobtencióndeNH ,lapurezadelN yH gaseososinfluyen
en el envenenamiento del catalizador Fe O y la presencia de silicio, fósforo, arsénico, u
otrosmetalespesadosenlascorrientesdedesechodeCOVproducenelenvenenamiento
delcatalizadordeplatino.
Larespuestacorrectaeslac.
6.29. En una reacción que se desarrolla en varias etapas, ¿cuál es la etapa que limita la
velocidaddelareacción?
a)Laprimera.
b)Laúltima.
c)Lamásrápida.
d)Lamáslenta.
(O.Q.L.Murcia2002)
Enunmecanismodereacción,queetapaquedeterminalavelocidaddelprocesoeslamás
lenta.
Larespuestacorrectaeslad.
6.30.Enunareacciónenlaqueintervienendosreactivos,lavelocidaddereacciónsehizoel
doblecuandolaconcentracióndeunodelosreactivossehizoeldobleyelotrosemantuvo
constante.Enotraexperienciasimilar,lavelocidaddereacciónsemultiplicóporunfactorde
9cuandolaconcentracióndelsegundodelosreactivossetriplicó,manteniendoconstantela
concentracióndelprimero.¿Cuáleselordendelareacción?
a)2
3
c)5
d)6
(O.Q.L.Murcia2002)
Suponiendolareacción:
aA+bBP
Laecuacióndevelocidades:
r1 =r=k[A]a [B]b ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
123
óndeA:
Siseduplicalaconcentració
r2 =2r=k[2A]a [B]b Sisetriplicalaco
oncentració
óndeB:
r3 =9r=k[A]a [3B]b Relaccionandolassvelocidade
es:
r2 k[2A
A]a [B]b
=
=2 2a =2
a=1
r1
k[A]]a [B]b
r3 k[A]a [3B]b
=
=9 3b =9
b=2
r1
k[A]]a [B]b
Elordentotaldeelareacción
nes(a+b)=
=(2+1)=3..
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
6.31.Enunareaccciónquímiccaendotérm icasecumplequela:
a)Veelocidadderreacciónnosseveafectaddaporlatem
mperatura.
b)En
nergíadeacttivacióndelareaccióninnversaesmeenorquelad
delareaccióóndirecta.
c)En
nergíadeacttivacióndela
areaccióninnversaesma
ayorquelad
delareaccióóndirecta.
d) En
nergía de activación
a
dee la reaccióón directa aumenta
a
cua
anto más enndotérmica es la
reaccción.
(O.Q.L.Murcia
a2002)
a)Faalso.Deacueerdoconlae
ecuaciónde Arrhenius:
k k exp
p ‐
E
RT
al au
umentar la temperaturra aumenta la constante de veloccidad y por
r consiguien
nte, la
veloccidaddelarreacciónindistintamenttequelareaacciónseaex
xotérmicao endotérmicca.
r=k[A]a Eldiaagramaenerrgéticocorrrespondienteeaunareaccciónendoté
érmicaes:
b)Ve
erdadero.C
Comoseobservaenlafiigura,E
>E
.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
c)Falso.Comoseobservaenlafigura,E
>E
d)Falso.Comoseobservaenlafigura,Δ H=E
.
124
E
.
Larespuestacorrectaeslab.
6.32.Entodareacciónquímicasecumpleque:
a)Lavelocidaddereacciónsueledisminuirconeltranscursodeltiempo,alirdisminuyendo
laconcentracióndelodelosreactivos.
b)Laconstantedevelocidadsueledisminuirconeltranscursodeltiempo,alirdisminuyendo
laconcentracióndelodelosreactivos.
c) El orden de reacción depende tanto del número de reactivos como de los coeficientes
estequiométricosdeestos.
d)Lavariacióndeentalpíaasociadaaunareaccióndeorden2essuperioralavariaciónde
entalpíaasociadaaunareaccióndeorden1.
(O.Q.L.Murcia2002)
a) Verdadero. La velocidad de una reacción se define
como:
r=‐
[A]
d[A]
dt
Al disminuir la concentración del reactivo con el
transcursodeltiempo,lavelocidadsehacemenor.Sise
representagráficamenteseobtiene:
t
b)Falso.DeacuerdoconlaecuacióndeArrhenius:
k k exp ‐
E
RT
laconstantedevelocidaddeunareacciónsolodependedelatemperatura.
c)Falso.Solocoincidenenunareacciónquetranscurraenunaetapaelemental,comopor
ejemplo:
aA+bBProductos
solo entonces, los coeficientes estequiométricos coinciden con los órdenes de reacción
respectodecadaunodelosreactivos.
Laecuacióndevelocidadcorrespondientealareacciónes:
r=k[A]a [B]b dondeaybsonlosórdenesdereacciónrespectoacadaunodelosreactivos.Elordentotal
delareacciónes(a+b).
d) Falso. No existe ninguna relación entre el orden de una reacción y su variación de
entalpía.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
125
6.33.Enlareaccióndecombustióndelcarbón,éstedebecalentarsepreviamente,¿porqué?
a)Lareaccióndecombustiónesendotérmica.
b)Elnúmerodemoléculasquepuedensobrepasarlabarreradeactivaciónesmayor.
c)Lareaccióndecombustiónesexotérmica.
d)Lareacciónatemperaturaambientenoesespontánea.
(O.Q.L.CastillayLeón2002)
Enlareaccióndecombustión,conelcalentamientopreviodelasmoléculasdeoxígenoy
de los átomos de carbono se consigue que más partículas consigan la suficiente energía
parasuperarlaenergíadeactivacióndelprocesoquelasconviertaendióxidodecarbono.
Larespuestacorrectaeslab.
6.34.Paraunadeterminadareacciónquímicaseproponeelsiguientemecanismo:
A+BC+D
3D2E
2E+B3A+F
alavistadelmismo,sepuedeasegurarque:
a)AyBsonreactivos,FeselúnicoproductoyC,DyEsonespeciesintermedias.
b)DyEsocatalizadores,AyBsonreactivosyFeselúnicoproducto.
c)Beselúnicoreactivo,AesuncatalizadorylosproductossonCyF.
d)BeselúnicoreactivoylosproductossonA,C,EyF.
(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Murcia2006)
Reescribiendo las ecuaciones químicas del proceso y sumándolas se obtiene la ecuación
químicacorrespondientealareacciónglobal:
3A+3B3C+3D
3D2E
2E+B3A+F
Laecuaciónglobales:
4B3C+F
Delasreaccionesparcialesydelareacciónglobal,sededuceque:
Besunreactivo,
CyFsonproductos,
DyEsonproductosintermediosy
Aesuncatalizador.
Larespuestacorrectaeslac.
6.35. En una reacción cuya ΔH = 15 kJ tiene una energía de activación de 70 kJ. Si se
introduce un catalizador la energía de activación baja a 40 kJ. ¿Cuánto vale ΔH para la
reaccióncatalizada?
a)‐15kJ
b)15kJ
c)45kJ
d)‐45kJ
(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Asturias2005)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
Como se observa en la figura, la
adición de un catalizador disminuye
por igual las energías de activación
de las reacciones directa e inversa.
Delafigurasededuceque:
Δ H=E
E
126
EA (no catalizada)
E
.
EA (catalizador)
Reactivos
Si las energías de activación de
ambas reacciones descienden lo
mismo, la entalpía de la reacción
permanececonstante.
Productos
Coordenada de reacció
reacción
Larespuestacorrectaeslab.
6.36.Enunareaccióndeprimerordendeltipo:
AProductos
tiene una vida media ( ½ ) de 55,0 min a 25°C y 6 min a 100°C. ¿Cuál es la energía de
activaciónparaestareacción?
a)‐25,8kJ·
b)‐38,8kJ·
c)347kJ·
d)25,8kJ·
e)38,8kJ·
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.N.Tarazona2003)
Laecuaciónquerelacionalaconstantedevelocidadylavidamediaparaunareacciónde
primerordenes:
ln2=k·t½ Lasconstantesdevelocidada25°Cy100°Cson,respectivamente:
k25°C =
ln2
min
55,0
1
k100°C =
ln2
min
6,0
1
La ecuación de Arrhenius permite obtener la energía de activación conocidas las
constantesdevelocidaddeunareacciónadostemperaturas:
ln
EA 1
1
k2

k1
R T1 T2
Sustituyendo:
ln2
EA
6,0
=
ln
ln2
8,314·10
55,0
3
1
1

EA =27,3kJ·
100+273
25+273
No coincide con ninguno de los valores propuestos y el que más se aproxima es 25,8
kJ·mol .
Larespuestacorrectaeslad.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
127
6.37.Paraunadeeterminadareacción,ΔH
H=‐100J·
.Suenergíadeactivvación:
a)Deebeseriguallydelmismo
osignoqueΔ
ΔH.
b)Deebetenerunvalorpositivo,independdientementeedelvalorde
eΔH.
c)Deebeserigualaladelprocesoinversoocambiadad
designo.
d)Au
umentaráco
onlatempera
atura,indeppendientemeentedelvalordeΔH.
e)Esmenorquellaenergíadeactivaciónndelproceso
oinverso.
(O
O.Q.N.Tarazona
a2003)
Eldiaagramaenerrgéticodelp
procesoexo térmicoes:
a) Faalso. La eneergía de acttivación rep
presenta el máximo de energía reqquerido parra los
reacttivosseconv
viertanenp
productos,p
portantoEA >0yésteesunprocesooexotérmiccopor
loqu
ueΔH<0.
Resp
pectoalvalorabsoluto,ssíquesería posiblequeambasenerrgíasfuerannidénticas.
b)Ve
erdadero.L
Laenergíad
deactivación
nrepresenttaelmáximodeenergíaarequerido
opara
losreeactivossecconviertane
enproductoos,portanto
oEA>0suvalornodepeendedelvallorde
ΔH.
c)Faalso.Comosseobservae
enlagráficaa,laenergíaadeactivaciióndelare accióndirecctaes
siempremenorq
quelaenerg
gíadeactivaacióndelareeaccióninve
ersa:
E
<E
d)Faalso.Talcom
mosemuestrraenlaecuaacióndeArrrhenius:
k k exp
p ‐
E
RT
laen
nergíadeacttivación,E ,yelfactor
,
preexponen
ncialodefrrecuencia,k ,sonconsttantes
nynodepen
ndendelateemperatura.
especcíficasdecaadareacción
e) Ve
erdadero. Como se ob
bserva en lla gráfica, laa energía de
d activaciónn de la rea
acción
direcctaessiempremenorqu
uelaenergíaadeactivacióndelarea
accióninverrsa:
E
<E
Lasrrespuestascorrectasson
nbye.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
128
6.38.Lalechefrescasecortaaproximadamenteen4ha28°Cperotarda48hsiestáenel
frigoríficoa5°C.¿Cuáleslaenergíadeactivaciónparaquesecortelaleche?
a)32,6kJ
b)‐32,6kJ
c)9,04kJ
d)75,2kJ
e)‐75,2kJ
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.N.Tarazona2003)
La constante de velocidad es proporcional a la velocidad de reacción, y ésta a su vez es
inversamenteproporcionalaltiempo,portanto,larelaciónentreconstantesdevelocidad
eslarelacióninversaentrelostiempos,(1/4)/(1/48)=12.
La ecuación de Arrhenius permite obtener la energía de activación conocidas las
constantesdevelocidaddeunareacciónadostemperaturas:
ln
EA 1
1
k2

k1
R T1 T2
Sustituyendo:
ln12=
EA
8,314·10
3
1
1

EA =75,2kJ·mol–1 28+273
5+273
Larespuestacorrectaeslad.
6.39.Laecuacióndevelocidadcorrespondientealareacción:
A(g)+B(g)C(g)
vienedadaporlaexpresiónv=k[A][B].
Endosexperienciasdistintas,IyII,sehanutilizadolosmismosmolesdegasesreaccionantes,
peroenIelvolumenocupadoporelloseraeldoblequeenII.¿Cuálserálarelaciónentrelas
velocidadesdeformacióndeCenunayotraexperiencia?
a)vI =vII b)vI =2vII c)4vI =vII d)2vI =vII (O.Q.L.Murcia2003)
LaecuacióndevelocidadparalaexperienciaIes:
vI =k[A][B]=k
nA nB
2V 2V
LaecuacióndevelocidadparalaexperienciaIIes:
vII =k[A][B]=k
nA nB
V V
Relacionandolasvelocidades:
nA nB
vI k 2V 2V 1
=
= seobtiene vI =vII vII k nA nB 4
V V
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
129
6.40.Lapropanonareaccionaconeliodoendisoluciónácidasegúnlaecuaciónquímica:

H
CO
(l)+ (l) 
CO
(l)+HI(g)
 Losdatosobtenidosalestudiarlareacciónvienendadosenlasiguientetabla:
[propanona],M
[ ],M [ ],M Velocidadrelativa
0,01 0,01
0,01
1
0,02 0,01
0,01
2
0,02 0,02
0,01
2
0,02 0,01
0,02
4
¿Cuáleslaecuacióndevelocidadparaestareacción?
a)v=k[
CO
][ 2
b)v=k[
CO
c)v=k[
CO
][ ][ ]
d)v=k[
CO
][ ]
(O.Q.L.Murcia2003)
Laecuacióndevelocidaddelareacciónes:
v=k[CH3 COCH3 ]a [I2 ]b [H+ ]c Sustituyendoparacadaexperimento:
v1 =k(0,01)a (0,01)b (0,01)c =1
v2 =k(0,02)a (0,01)b (0,01)c =2
v3 =k(0,02)a (0,02)b (0,01)c =2
v4 =k(0,02)a (0,01)b (0,02)c =4
Relacionandolasvelocidadesseobtienenlosórdenesdereacciónrespectoacadareactivo.
v2 k(0,02)a (0,01)b (0,01)c 2
=
= 2a =2a=1
v1 k(0,01)a (0,01)b (0,01)c 1
v4 k(0,02)a (0,01)b (0,02)c 4
=
= 2c =2c=1
v2 k(0,02)a (0,01)b (0,01)c 2
v3 k(0,02)a (0,02)b (0,01)c 2
=
= 2b =1b=0
v2 k(0,02)a (0,01)b (0,01)c 2
Laecuacióndevelocidaddelareacciónes:
v=k CH3 COCH3 [H+ ]
Larespuestacorrectaeslad.
6.41.SielordendeunareacciónrespectoalcomponenteAescero,esoquieredecirque:
a)LavelocidaddereacciónesindependientedelaconcentracióndeA.
b)Lavelocidaddereacciónesindependientedelatemperatura.
c)Lavelocidaddereacciónnopuededeterminarseexperimentalmente.
d)Lareacciónnoesapreciable
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
LaecuacióndevelocidaddeunareaccióndeordencerorespectodelcomponenteAes:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
130
r=k[A =k
La velocidad de la reacción no depende de [A] y solo depende de k, es decir, según la
ecuacióndeArrhenius,solodependedelatemperatura.
Larespuestacorrectaeslaa.
6.42.Laecuacióndevelocidaddelareacción:
AProductos
esv=k[A].
Indicarcuáldelassiguientesafirmacionesnoescorrecta:
a) Si se añade un catalizador positivo al medio donde se produce la reacción, sin variar la
temperatura,laconstantedevelocidad(k)nopuedeaumentar.
b)Lavelocidaddereacciónylaconstantedevelocidadpuedenseriguales.
c) La constante de velocidad no se ve afectada por las concentraciones de A y de los
productos.
d)Laconstantedevelocidadseveafectadaporlatemperatura.
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
LaecuacióndeArrheniusrelacionalaconstantedevelocidadconlaenergíadeactivacióny
latemperatura:
k k exp ‐
E
RT
a) Falso. Si se añade un catalizador disminuye la energía activación de la reacción.
DeacuerdoconlaecuacióndeArrheniussilaenergíadeactivacióndisminuye,laconstante
kaumenta.
b)Verdadero.Deacuerdoconlaecuacióndevelocidad,si[A]=1M,secumplequev=k.
c) Verdadero. De acuerdo con la ecuación de Arrhenius la constante de velocidad solo
dependedelvalordelaenergíadeactivaciónydelatemperatura.
d) Verdadero. De acuerdo con la ecuación de Arrhenius si la temperatura de la reacción
aumenta,laconstantekaumenta.
Larespuestacorrectaeslaa.
6.43. ¿Cuáles serán las unidades para la constante de velocidad (k) de una reacción de
segundoorden,cuyaecuacióncinéticaesvreacción=k[A ,silaconcentraciónseexpresaen
mol· yeltiempoenminutos(min)?
a)mol· ·
b)
c)
·L·
d)
· ·min
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
Laecuacióndevelocidadcorrespondienteaunareaccióndesegundoordenes:
v=k[A Laconstantedevelocidades:
k=
mol·L ·min
v
ylasunidadesson
[A
(mol·L
Larespuestacorrectaeslac.
=
·L·
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
131
(EstacuestiónessimilaralapropuestaenMurcia1996).
6.44. El de la atmósfera protege a la tierra de la radiación ultravioleta, que podría ser
peligrosa,absorbiéndolayemitiendodenuevolaenergíaaunaλdiferente.Sehapropuesto
elsiguientemecanismoparaladestruccióndel debidoalNOprocedentedelosgasesde
combustióndeltransportesupersónico:
NO+

+
+ONO+ EnesteesquemaelNOes:
a)Unproductodelareaccióntotal.
b)Uninhibidor.
c)Unreactivodelareaccióntotal.
d)Uncatalizador.
e)Ningunodelosanteriores.
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.CastillayLeón2008)(O.Q.L.Cádiz2008)
Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónglobales:
O +O2O Comose observa, elNO esunasustanciaque no apareceenestaecuación,loquequiere
decirqueniseconsumeniseformaenlamisma,portanto,nosetratanideunreactivoni
deunproducto.
Nosetratadeuninhibidor,yaquesinestasustancialareacciónglobalnoseproduce,sin
embargo, la presencia de esta sustancia favorece la reacción la reacción de
descomposicióndelO ,portanto,elNOsecomportacomouncatalizador.
Larespuestacorrectaeslad.
6.45.Lasíntesisdelamoníaco:
(g)+3 (g)2
(g)
ΔH<0
requiereuncatalizadorparaaumentarlavelocidaddelareacciónporque:
a)Rebajalaenergíadeactivacióndelareaccióndirectaperonodelainversa.
b)Disminuyelaenergíalibredelprocesoylohacemásespontáneoy,portanto,másrápido.
c)Seconsiguequelareacciónseamásexotérmica.
d)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.L.Murcia2004)
a)Falso.Laadicióndeuncatalizadordisminuyeporiguallaenergíadeactivacióntantode
lareaccióndirectacomoladelareaccióninversa.
b)Falso.LaadicióndeuncatalizadornotieneningúnefectosobrelaenergíalibredeGibbs
delareacción.Además,elhechodequeunprocesoseaespontáneonoquieredecirquesea
rápido.
c)Falso.Laadicióndeuncatalizadordisminuyeporiguallaenergíadeactivacióntantode
lareaccióndirectacomoladelareaccióninversaporloquenotieneningúnefectosobre
laentalpíadelareacción.
Comoseobservaenlafigura:
Δ H=E
E
d)Verdadero.Yaquelastrespropuestasanterioressonfalsas.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
132
d.
Lareespuestacorrrectaeslad
6.46.Enunareaccciónespontá
ánea:
a)La
avelocidaddeereacciónau
umentaalsuubirlatempeeratura.
b)La
avelocidaddeereaccióndiisminuyealssubirlatemp
peratura.
c)Lavelocidaddeereacciónno
ocambiaalssubirlatemp
peratura.
d)La
avelocidaddeereacciónessdemasiadoaltaparapo
odermedirla.
(O.Q.L.Murcia
a2004)
DeaccuerdoconllaecuacióndeArrheniuus:
k k exp
p ‐
E
RT
al au
umentar la temperaturra aumenta la constante de veloccidad y por
r consiguien
nte, la
veloccidaddelarreacción.
r=k[A]n Lareespuestacorrrectaeslaa
a.
6.47. Eshabitual encontraranuestroalreededorjoyassfabricadasconoro.Sin embargo,cu
uando
secollocaoroenp
polvofinameentedivididooenunaatm
mósferadeoxígenopuro
osepuedelleegara
obserrvarcomoesspontáneameenteseproduuceunallam
ma.Portanto::
a)Sedebetenerccuidadoconllasjoyasporrsiprodujera
anquemadurras.
b)Sepuedeconclluirquelaoxxidacióndelooroesunpro
ocesoendotérrmico.
c)Lavelocidaddeereacciónau
umentaconllasuperficiedecontactoentrereactivvos.
d)La
aenergíadea
activaciónen
nlaoxidaciónndeloroesttremendame
entealta.
(O.Q.L.Murcia
a2004)
En eel caso de utilizar
u
reacctivos cuyo estado de agregación
n es sólido, la velocida
ad de
reaccciónaumenttaalaumenttarlasuperfficieespecífficadelosm
mismos.
Lareespuestacorrrectaeslacc.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
133
6.48. Dadaunareeacciónquím
micaqueseppuedeprodu
ucirtantodeformadirecctacomoinversay
sabieendoquelareeaccióndirecctaesendotéérmica,sepu
uedeafirmarrque:
a)La
aenergíadea
activacióndeeambasseráálamisma.
b)La
aenergíadea
activacióndeelainversasserámenorq
queladirecta
a.
c) Noo se tiene in
nformación para
p
afirmaar nada resp
pecto a la re
elación entre
re sus energíías de
activa
ación.
d)Nin
ngunadelassanteriores.
(O.Q.L.Murcia
a2004)
Eldiaagramaenerrgéticocorrrespondienteeaunareaccciónendoté
érmicaes:
Como
oseobservaaenlafigura
a:
E
>E
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
6.49.Paralassig
guientesreaccciones,sehaandetermin
nadoestosda
atosa270°CC:
+Cl
 HCl+


ΔH
H=‐4kJ
Ea=17kJJ

+Br 
 HBr+
ΔH
H=63kJ
Ea=75kJJ
¿Cóm
moserálafra
accióndecollisionesefecctivasa270°°C?
a)Ma
ayorparala
asegundareacción.
b)Igu
ualparaam
mbasreaccion
nes.
c)Ma
ayorparalaprimerarea
acción.
d)Nooesposibled
deducirloconestosdatoos.
((O.Q.L.Asturiass2004)
Tenieendoencueentaqueam
mbasreaccioonessonalaamismatem
mperatura,llamayorfra
acción
de co
olisiones effectivas (ma
ayor velocid
dad de reaccción) corresponderá aa la reacción
n que
tengaamayorcon
nstantedeve
elocidad:
r=k[reactivos]
La co
onstante de velocidad depende
d
la energía de activación, Ea, que inddica la barre
era de
energgía que deb
ben superar los reactiivos para convertirse
c
f
en producttos, y del factor
preexxponencial, k0, que está relacionaado con la probabilida
ad de que el choque entre
partíículassepro
oduzcacone
energíasuficcienteyorieentaciónade
ecuada:
k k exp
p ‐
E
RT
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
134
aunque se dispone de datos de energía de activación, se desconoce el valor del factor
preexponencialynosedisponededatosexperimentalesquepermitancalcularlo.
Larespuestacorrectaeslad.
6.50.Señalelaproposicióncorrecta:
a) Las unidades de velocidad de una reacción dependen del orden parcial del reactivo
respectodelqueseexpresalavelocidad.
b)Lasunidadesdevelocidaddeunareaccióndependendelordentotaldereacción.
/RT
c)EnlaecuacióndeArrhenius:k=A·e
,Aeselfactordefrecuenciaytienelasmismas
unidadesdelaconstantedevelocidad.
d)Lasunidadesdelaconstantedevelocidadenunareaccióndeorden2son
.
(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Asturias2008)
a‐b)Falso.Lasunidadesdelavelocidad,pordefinición,sonmol·L ·s
delordenparcialnitotaldelareacción.
c)Verdadero.Eltérminoe
/RT
,nodependenni
carecedeunidadesportratarsedeunaexponencial.
d)Falso.Laecuacióndevelocidadcorrespondienteaunareaccióndesegundoordenes:
v=k[A]2 Laconstantedevelocidades:
k mol L s
v
ylasunidadesson
A2
mol L
2
mol
Ls
Larespuestacorrectaeslac.
6.51¿Cuáldeestasafirmacionesnoescorrecta?
a)Sepuedeacelerarunareacciónaumentandolatemperatura.
b)Uncatalizadorpuedeacelerarunareacción.
c) En catálisis heterogénea el catalizador está en una fase de la materia igual que los
reactivosyproductos.
d)Lasenzimaspresentaactividadcatalítica.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
a)Verdadero.Lavelocidaddeunareaccióndependedelaconstantedevelocidadk:
r=k[reactivos]
Laconstantedevelocidaddependedelatemperatura:
k k exp ‐
E
RT
Portanto,siaumentalatemperaturaaumentalavelocidaddelareacción.
b) Verdadero. Generalmente, los catalizadores aumentan la velocidad de una reacción al
disminuirsuenergíadeactivación.
c) Falso. En la catálisis heterogénea el catalizador tiene diferente estado de agregación
quelasespeciesreaccionantes.
d)Verdadero.Lasenzimassonbiocatalizadores.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
135
6.52.Lareacción:
A+BC+D
esdesegundoordenenAydeordenceroenB,yelvalordekes0,012
velocidaddeestareaccióncuando[A]=0,125My[B]=0,435M?
a)5,0·10 M·
b)3,4·10 M·
c)1,3M·
d)1,9·10 M·
e)1,5·10 M·
·
.¿Cuálesla
(O.Q.N.Luarca2005)
Laecuacióndevelocidadcorrespondientealareacciónes:
r=k[A Sustituyendo:
r=0,012 0,125 =1,9·10
M·
Larespuestacorrectaeslad.
6.53.Enunareaccióndesegundoordensepuedeafirmar:
A)Lasumadelosexponentesenlaleydevelocidadesiguala2.
B)Almenosunodelosexponentesenlaleydevelocidadesiguala2.
C)Lavidamedianoesconstante.
D)Lavidamediaesconstante.
E)Laconstantekpuedeexpresarseen
·
o
·
.
a)AyD
b)ByD
c)A,CyE
d)AyC
e)ByC
(O.Q.N.Luarca2005)
A) Verdadero. La ecuación de velocidad correspondiente a una reacción de segundo
ordenes:
r=k[A][B]
otambién
r=k[A Lasumadelosexponentesdelamismaes(1+1)=(2+0)=2.
B)Falso.Laecuacióndevelocidadcorrespondienteaunareaccióndesegundoordenes:
r=k[A][B]
otambién
r=k[A Comoseobserva,enelprimercasoambosexponentesson1.
C)Verdadero.Laecuacióndevelocidadintegradaparaunareaccióndesegundoordenes:
1
1

=k·t
[A] [A0]
Lavidamedia,t ½ ,sedefinecomoeltiempoquetardalasustanciainicialenreducirseala
mitad:
[A]=
[A0]
2
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
136
Sustituyendoenlaecuacióndevelocidad:
1
1
2

=k·t½ seobtienet½ =
k[A0]
[A0] [A0]
Comoseobserva,t ½ noesconstanteyaquedependede[A0].
D)Falso.Talcomosehademostradoenelapartadoanterior.
E)Falso.Laecuacióndevelocidadcorrespondienteaunareaccióndesegundoordenes:
r=k[A Laconstantedevelocidades:
k=
v
2 ylasunidadesson
[A]
mol·L ·min
mol·L
=M
·min Estasunidadesnocoincidenconlaspropuestas.
Larespuestacorrectaeslad.
6.54.ParalareacciónAProductos,seobtienelossiguientesdatos:
[A]=1,512mol· t=0min
[A]=1,490mol· t=1,0min
[A]=1,469mol· t=2,0min
¿Cuáleslavelocidadinicialdelareacciónenesteexperimento?
a)0,40mol· ·
·
b)0,022mol· ·
·
c)0,089mol· ·
·
d)9,8·10 mol· ·
·
e)0,011mol· ·
·
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.N.Sevilla2010)(O.Q.L.Madrid2011)
Lavelocidadinicialsecalculamediantelaexpresión:
r=‐
Δ[A]
Δt
Seobtienenlossiguientesvaloresparalavelocidadinicial:
r=‐
1,490–1,512 mol·L
1,0–0,0 min
=0,022mol·L ·min
r=‐
1,469–1,512 mol·L
2,0–0,0 min
=0,0215mol·L ·min
r=‐
1,469–1,490 mol·L
2,0–1,0 min
=0,021mol·L ·min
Larespuestacorrectaeslab.
r̅ =0,022mol·
·
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
137
6.55L
Lareacción::
A+2B
C+2D
tiieneΔH=+2
25kJ
¿Cuállseráelvalo
ordelaenerrgíadeactivaación?
a)‐25
5kJ
b)25
5kJ
c)Meenosde25kJJ
d)Má
ásde25kJ
(O.Q.L.Murcia
a2005)
Eldiaagramaenerrgéticocorrrespondienteeaunareaccciónendoté
érmicaes:
Como
oseobservaaenlafigura
a:
E
>Δ H
Lareespuestacorrrectaeslad
d.
6.56. Unareacció
ónA B
B,transcurreeal50%en 30minutoss.¿Cuántotiiempodebe pasar
desdee el inicio de
d la reacció
ón hasta quue transcurrre el 75%, suponiendo qque es de primer
p
orden
n?
a)45
5minutos
b)75
5minutos
c)60
0minutos
d)Pa
aracalcularllotenemosq
queconocerllaconstanteedereacción
n.
(O.Q.L.Murcia
a2005)
Lavidamedia,t ½ ,sedefinecomoeltieempoquetaardalasusta
anciainicial enreducirsseala
d:
mitad
[A]=
[A0]
2
Laeccuacióndev
velocidadinttegradaparaaunareacciióndeprime
erordenes: ln
[A]
=‐k
k·t
[A0]
Sustiituyendoenlaecuación:
ln
A0 /2
ln
0,693
n2
3
=
=‐k t ½ 
k=
=
=2,31·10 min t½
30min
A0
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
138
ndo la reaccción ha transcurrido aal 75%, se tiene que [A]
[ = 0,25· [A]0 y el tiempo
Cuan
emplleadoes:
ln
0,25[A0]
=‐2,31·10
0 ·t
t=6
60min
[A0]
Lareespuestacorrrectaeslacc.
6.57.Delassiguientesafirma
aciones:
i)Laenerg
gíadeactivacióneslam ínimaenerg
gíaparaquereaccionen lasmolécula
as.
ii)Lasreacccionesconp
pequeñaeneergíadeactiivacióntiene
enlugarfáciilmente.
iii)Lasrea
accionesconaltaenergíaadeactivaciióntienenlu
ugarfácilmennte.
Sonccorrectas:
a)iyiii
b)Soloi
c)Nin
nguna
d)iyii
(O.Q.L.Casti
tilla‐LaMancha
a2005)
i) Ve
erdadero. Como
C
se ob
bserva en lla
figura, la en
nergía de activación
n
b
de energía d
de
repreesenta la barrera
deben superarr los reacctivos parra
convertirseenproductos.
erdadero. Si,
S E es baja, ees
ii) Ve
fácilquelosreacctivossetransformenen
n
productos.
esa
alta,esdifíciil
iii)Falso.Si,E vos se tran
nsformen en
que los reactiv
n
productos.
d.
Lareespuestacorrrectaeslad
6.58. La velocida
ad inicial de
d la reaccióón 2 A + B
B  C es ocho vecess la constan
nte de
veloccidadcuando
o[A]=2Myy[B]=4M.¿¿Cuálserála
avelocidadccuandolacooncentración
ndeC
sea0
0,2Msilaconcentracióninicialdecaadaunodellosreactivos era1M?
a)v=
=3k
b)v=
=0,5k
c)v=
=2k
d)v=
=8k
((O.Q.L.Asturiass2005)
Laeccuacióndev
velocidadde
elareacciónes:
v=k[A [[B Sustiituyendoparralosvalore
esdados:
8k=k 2 4 
3=a+
+2b a=b=1
Losvvaloresde[A
A]y[B]cuan
ndo[C]=0,2
2Mson,respectivamente:
0,2molC
2molA
2
=0,4molA
[A]=
= 10,4 M
M=0,6M
1
1molC
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
0,2molC
139
1molB
=0,2molB[B]= 10,2 M=0,8M
1molC
Lavelocidadenestascondicioneses:
v=k 0,6 0,8 =0,48k
Nocoincideningunarespuestaylaquemásseaproximaeslab.
6.59. La vida media de una reacción de segundo orden es de 25 s cuando la concentración
inicialdereactivoes0,5M.¿Cuáleslaconstantedevelocidaddeestareacción?
a)3,22L
b)8,00·10 c)8,00·10 L
·
d)2,77·10 e)2,77·10 L
(O.Q.N.Vigo2006)
Laecuacióndevelocidadintegradaparaunareaccióndesegundoordenes:
1
1

=k·t
[A] [A0]
Lavidamedia,t½,sedefinecomoeltiempoquetardalasustanciainicialenreducirseala
mitad:
[A]=
[A0]
2
Sustituyendoenlaecuación:
1
1
2

=k·t ½ k=
t ½ [A0]
[A0] [A0]
Sustituyendolosdatosdados:
k=
1
=8,00·10
25·0,5
L·
·
Larespuestacorrectaeslac.
6.60.Lareacción:
2
(g)2
(g)+
(g)
obedecealaleydevelocidad:Δ[
]/Δt=6,21·10 [
].Silaconcentracióninicialde
es0,5M,¿cuántotiempotardaráendisminuirhastael30%delacantidadinicial?
a)5430s
b)5647s
c)1939s
d)3877s
e)4354s
(O.Q.N.Vigo2006)
Se trata de una reacción de primer orden y la ecuación de velocidad integrada para la
mismaes:
ln
[N O ]
=‐k·t
[N O ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
140
Eltiempoquedebetranscurrirparaque[N O ]=0,3[N O ]0
ln
0,3·0,5
=‐6,21·10
0,5
tt=1939s
Larespuestacorrectaeslac.
6.61.Hacemuchotiempoquesequemalamaderaparacalentarse.Sinembargo,sisequiere
disponer de este calor, el paso previo es encender el fuego. Esto es debido a que a
temperaturaambiente:
a)Lasmoléculasnopuedensuperarlaenergíadeactivación.
b)Lareacciónnoesespontánea.
c)Lareacciónesespontánea.
d)Lamaderautilizadanoestáseca.
(O.Q.L.Murcia2006)
Suponiendoquelamaderaescelulosa,atemperaturaambiente,lasmoléculasdecelulosa
y de oxígeno no tienen la suficiente energía para superar la energía de activación del
procesoquelasconviertaendióxidodecarbonoyagua.
Larespuestacorrectaeslaa.
6.62.Unavezencendidoelfuego,lamaderasequemahastaqueseagota.Estodebeindicar
que:
a)ElvalordeΔGpasadepositivoanegativounaveziniciadoelproceso.
b)Alaumentarlatemperaturacambialavelocidaddereacción.
c)Alserunareacciónexotérmicacambialaenergíadeactivación.
d)Lamaderaesdepinoresinero.
(O.Q.L.Murcia2006)
En la reacción de combustión de la madera se desprende calor, se trata de un proceso
exotérmico.Estecaloraumentalatemperaturadelprocesoporloquedeacuerdoconla
ecuacióndeArrheniusaumentalaconstantedevelocidaddelareacción:
k k exp ‐
E
RT
yporconsiguiente,lavelocidaddelareacción.
r=k[A Larespuestacorrectaeslab.
6.63.Muchosdelosmodernospegamentosdeacciónrápidaygranfortalezasebasanenla
reacción de polimerización del cianoacrilato. En esta reacción el vapor de agua de la
atmósferaactúacomocatalizador.Portanto:
a)EnausenciadeaguaΔGdelareacciónespositivo.
b)Cuandoseproduzcalareacciónsevaaconsumiragua.
c)Laenergíadeactivacióndelprocesocambiaconlahumedaddelambiente.
d)Elprocesodeenvasadodelpegamentosehaderealizarenunaatmósferaseca.
e)Todaslasrespuestassoncorrectas.
(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.Asturias2011)
Sielvapordeaguaactúacomocatalizadordelareacciónylapresenciadeuncatalizador
disminuye la energía de activación de una reacción, al cambiar la humedad ambiente
cambialaenergíadeactivacióndelproceso.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
141
6.64.SilareacciónA+BCesexotérmicaysuecuacióndevelocidades:
v=k[A]2[B]
puededecirseque:
a)Lareacciónesdeorden3.
b)SiseaumentalaconcentracióndeAlavelocidadsemultiplicapor2.
c)Siseaumentalatemperaturalavelocidadnovaría.
d)Siseañadeuncatalizadorpositivolavelocidadnovaría.
(O.Q.L.Murcia2006)
a)Verdadero.Paraunareaccióncuyaecuacióndevelocidadesv=k[A]a[B]bsuordende
reacciónglobales(a+b).Enestecasosetieneque(2+1)=3.
b) Falso. Si se aumenta el valor de [A] sí que es cierto que aumenta la velocidad de la
reacción,peroelfactordeaumentotambiéndependedelvalorde[B].
c)Falso.DeacuerdoconlaecuacióndeArrhenius:
k k exp ‐
E
RT
alaumentarlatemperaturaaumentalaconstantedevelocidaddelareacciónytambiénla
velocidaddelareacción.
d)Falso.Laadicióndeuncatalizadordisminuyelaenergíadeactivacióndelareacción.
E
EA (no catalizada)
EA (catalizador)
Reactivos
Productos
Coordenada de reacció
reacción
Larespuestacorrectaeslaa.
6.65.Cuandosedicequeunareacciónesexplosiva,sepuedeafirmarque:
a)Conesonosetieneinformaciónnidesucinéticanidesuentalpía.
b)Esrápidaperonosabenadadesuentalpía.
c)Esexotérmicaperonosesabenadadesucinética.
d)Esrápidayexotérmica.
(O.Q.L.Murcia2006)
Unareacciónexplosivasecaracterizaporque:
Sedesprendeunagrancantidaddecalor,portanto,setratadeunprocesoexotérmico.
 Este calor se desprende en muy poco tiempo, lo que implica que la reacción se lleva a
caboaunaelevadavelocidad.
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
142
6.66.Paralasiguientereacción2A+BProductos.
Determinalaleydevelocidaddereacción,apartirdelossiguientesdatos:
[A],M
[B],M Velocidadinicial,M·
0,10
0,10
2,0·10 0,20
0,10
8,0·10 0,30
0,10
1,8·10 0,20
0,20
8,0·10 0,30
0,30
1,8·10 ¿Cuáleslaecuacióndevelocidadparaestareacción?
a)v=k[A]
b)v=k[A]2
c)v=k[B]
d)v=k[A][B]
(O.Q.L.Madrid2006)
Laecuacióndevelocidades:
r=k[A]a [B]b Relacionandolasvelocidadesdelosexperimentos1y2:
k(0,2)a (0,1)b
8·10–
=
2a =22a=2
2·10–
k(0,1)a (0,1)b
Relacionandolasvelocidadesdelosexperimentos2y4:
k(0,2)a (0,2)b
8·10–
=
2b =1b=0
8·10–
k(0,2)a (0,1)b
Laleydevelocidaddelareacciónes,v=k[A]2.
Larespuestacorrectaeslab.
6.67.Enunareaccióndeprimerorden,despuésdeunperiododetiempodetresveceslavida
media,lafraccióndereactivoinicialquequedasinreaccionares:
a)1/12
b)1/6
c)1/16
d)1/8
(O.Q.L.Madrid2006)
Enunareaccióndeprimerordenlaecuacióndevelocidadintegradaes:
ln
A
=‐kt
A0
y la relación existente entre la constante de velocidad y la vida media viene dada por la
ecuación:
k=
ln2
t½
Sustituyendo:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
ln
143
ln2
A
1
A
=‐
3t½  = t½
A0 8
A0
Larespuestacorrectaeslad.
6.68.Indicacuáldelossiguientesenunciadoseserróneo:
a)Lavelocidaddereacciónindicalavariaciónquesufrelaconcentracióndelassustancias
presentes(reactivooproducto)porunidaddetiempo.
b)Lavelocidaddereacciónnoesconstanteydisminuyeamedidaquelareacciónavanza.
c)Lavelocidaddereaccióndeunreactivoodeunproductoessiempreunvalorpositivo.
d)Lavelocidadconlaqueunreactivodesapareceessiempreigualalavelocidadconlaque
seformanlosproductos.
(O.Q.L.Asturias2006)
a)Verdadero.Lavelocidaddeunareacciónsedefinecomo:
r=
1 d[A]
dt
siendoνelcoeficienteestequiométricodelasustanciaA.
b)Verdadero.Aldisminuirlaconcentracióndel reactivoconeltranscursodeltiempo,la
velocidadsehacemenor.Siserepresentagráficamenteseobtiene:
[A]
t
c)Verdadero.Lavelocidaddeunareacciónsedefinecomo:
r=
1 d[A]
dt
siendoelcoeficienteestequiométricoν,<0paraunreactivoy>0paraunproducto.
d) Falso. La velocidad de desaparición de un reactivo solo se iguala a la velocidad de
formacióndeunproductocuandosealcanzaelequilibrio.
Larespuestacorrectaeslad.
6.69.Muchasreacciones,aparentementesencillas,transcurrenenrealidadatravésdevarias
etapas.Estohacequelavelocidadglobalestéfuertementeinfluenciadaporlavelocidadde
aquéllas.Sepuededecirquelavelocidaddelprocesoglobal:
a)Eslasumadelasvelocidadesdelasetapas.
b)Dependefundamentalmentedelaetapamáslenta.
c)Dependefundamentalmentedelaetapamásrápida.
(O.Q.L.LaRioja2006)
Enunmecanismodereacción,queetapaquedeterminalavelocidaddelprocesoeslamás
lenta.
Larespuestacorrectaeslab.
(SimilaralapropuestaenMurcia2002).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
144
6.70.Laconstantedevelocidaddeunareacciónquímica:
a)Puedeexpresarseen·mol· ·
b)Puedeexpresarseen·mol· ·s
c)Susunidadesdependendelordenglobaldelareacción
(O.Q.L.LaRioja2006)
Laecuacióndevelocidadcorrespondienteaunareaccióndeundeterminadoordennes:
r=k[A]n
Laconstantedevelocidades:
k mol L s
r
lasunidadesdekson
n
A
mol L
n
mol
L
s
Larespuestacorrectaeslac.
6.71.Lareacción2A B+Cesdeorden2enA.Lavelocidaddelareaccióncuando
[A]=0,2Mes2·10 mol· ·
.¿Cuáleslaconstantedevelocidad?
a)1,5·10 ·L·
b)5·10 mol· ·
c)5·10 ·L·
d)5·10 ·L·
e)10 ·L·
(O.Q.N.Córdoba2007)
Laecuacióndevelocidadcorrespondienteaunareaccióndesegundoordenes
r=k[A Laconstantedevelocidades:
k=
2·10 mol·L ·min
r
=
[A
0,2mol·L
=5·10
·L·
Larespuestacorrectaeslac.
6.72.Elsmogfotoquímicoconsiste,entreotrosprocesos,enlageneraciónderadicalesOHa
travésdelasecuenciadereacciones(contodoslosreactivosyproductosenfasegaseosa)
2NO+
2
(muylentoaconcentracionesatmosféricas)
+hνNO+O(plenaluzsolar)
O+
2OH(muyrápida)
a)Laterceraetapaeslaetapadeterminantedelavelocidad(e.d.v.).
b)El
esuncatalizador.
c)ElradicalOesuninhibidor.
d)Laprimeraetapaeslae.d.v.
e)Ningunadelasanteriores.
(O.Q.N.Córdoba2007)
Laecuaciónquímicacorrespondientealareacciónglobales:
NO+O +H ONO +OH
a) Falso. La etapa determinante de la velocidad es la más lenta. Para este mecanismo la
etapamáslentaeslaprimera.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
145
b)Falso.ElNO noesuncatalizadoryaqueesunproducto.Enlasegundaetapasolose
consumelamitaddelqueseproduceenlaprimera.
c)Falso.Todolocontrariocatalizalatercerareacciónquetranscurremuyrápida.
d)Verdadero.Laetapadeterminantedelavelocidadeslamáslenta.Paraestemecanismo
laetapamáslentaeslaprimera.
Larespuestacorrectaeslad.
6.73.Sisedeseamodificarlaconstantedevelocidaddeunareacción,sepuederecurrira:
a)Modificarlaconcentracióndelosproductosyreactivos.
b)Introduciruncatalizador.
c)Variarelvolumendelrecipientedelareacción.
d)Reducirlapresiónatemperaturaconstante.
(O.Q.L.Murcia2007)
a)Falso.Sisemodificaelvalorde[A]yde[P]síqueesciertoquesemodificalavelocidad
delareacción,peronosemodificalaconstantedevelocidad.
b) Verdadero. La adición de un catalizador disminuye la energía de activación de la
reacciónperomodificalaconstantedevelocidad.DeacuerdoconlaecuacióndeArrhenius:
k k exp ‐
E
RT
alcambiarlaenergíadeactivacióndelareacción,cambialaconstantedevelocidaddela
misma.
c‐d) Falso. Si se varía el volumen del recipiente o la presión en el interior del mismo, se
modifica el valor de [A] y de [P], que modifican la velocidad de la reacción, pero no se
modificalaconstantedevelocidad.
Larespuestacorrectaeslab.
6.74.Lareaccióndedescomposicióndelaguaoxigenadaeslasiguiente:
(aq)
(l)+½
ylaecuacióndevelocidad:
v=k[
]
(g)
Sabiendoquek=7,30·10 ,calculaeltiemponecesarioparaladesaparicióndel60%del
aguaoxigenadaapartirdeunaconcentracióninicialde0,5Mes:
a)545s
b)304s
c)20,9min
d)11,7min
(O.Q.L.Madrid2007)
Setratadeunareaccióndeorden1ylaecuacióndevelocidadintegradaparaestetipode
reaccioneses:
ln
[H2 O2 ]
=‐kt
[H2 O2 ]0
Sustituyendo:
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
ln
146
0,4·0,5
1min
=‐7,30·10 t
t=125
55s
=
=20,9min
0,5
60s
Lareespuestacorrrectaeslacc.
6.75. Enunareaccciónquímicaqueestáennequilibrio, laadicióna
alprocesode
euncatalizadorse
manif
ifiesta:
a)Dissminuyendoelvalordela
aenergíadeactivaciónd
delareacción
ndirecta.
b)Dissminuyendoelvalordela
aenergíadeactivaciónd
delareacción
ninversa.
c)Con
nduciendoaunamayorccantidaddepproductos.
d)Nooafectandoa
alasconcenttracionesdepproductosyreactivos.
(O.Q.L. CastillayLeón
n2007)
Eldiaagramaenerrgéticocorrrespondienteeaunareacccióncatalizadaes:
La aadición dee un catallizador
dism
minuye por igual las en
nergías
de aactivación de
d las reaccciones
direccta e inversaa y no afectta a las
cantiidades de las susttancias
preseenteseneleequilibrio.
E
R
e
eactivos
Reactivos
EA (no ca
atalizada)
EA (catalizador))
Lareespuestacorrrectaeslad
d.
Produ
Productos
Coordenada de
d reacció
reacción
6.76. SienunareeacciónR
 P,sesabbequelaeneergíadelosp
productosessmayorqueelade
losreeactivos,sep
puedeafirma
arque:
a)La
areacciónab
bsorbeenerg
gía.
b)La
areacciónessexotérmica
a.
c)Lareacciónes
sespontánea
a.
d)Senecesitauncatalizadorrparaqueseeverifiquela
areacción.
(O.Q.L.Madrid
d2007)
Según se obseerva en el
e diagram
ma
nte a un
na
energgético corrrespondien
reaccciónen laquelosprod
ductostienen
n
mayo
orenergíaq
quelosreacttivossetratta
deun
nareacciónendotérmicca,aquellaen
n
la qu
ue produce una absorcción neta d
de
energgía.
Lareespuestacorrrectaeslaa
a.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
147
6.77.Lainformaccióncinética
aparalareaacción:


+ es
yparralareaccióncatalizada
a:
EA =58kcal
+ 
es
EA =10,7kcall
¿Cuállserálaeneergíadeactivvaciónpara lareacciónnocatalizad
da?
a)47
7,3kcal
b)68
8,7kcal
c)25,
5,3kcal
d)40
0,7kcal
Datoss.
(kcall·
): 2 6 =‐20,2; 2 4 =12,5
5
(O.Q.L.Madrid
d2007)
Conllosdatospro
oporcionado
ossepuededibujarelssiguientedia
agramaenerrgético:
deaq
quísededucceque:
Δ H=E
E

E
=58k
kcal–32,7kkcal=25,3k
kcal
Lareespuestacorrrectaeslacc.
6.78.Sidosreacciionestienenlamismaenergíadeactiivación:
a)Su
usconstantessdevelocidad
dpuedenserrdistintasincclusoalamissmatemperaatura.
b)Susconstantessdevelocidad
dseránsiemppredistintassindependien
ntementede latemperattura.
c)Sussconstantesdevelocidad
dseránsiemppreiguales.
d)Susconstantessdevelocidad
dserániguallessilatemp
peraturaesla
amisma.
((O.Q.L.LaRioja
a2007)
DeaccuerdoconllaecuacióndeArrheniuus:
k k exp
p ‐
E
RT
elvallordeconsttantedevelo
ocidad,k,deependenosolodelvalordelaenerggíadeactiva
ación,
E , ssino que depende
d
tam
mbién del factor de frecuencia,
f
k , para uuna determ
minada
temp
peratura. Po
or tanto, aunque dos rreacciones tengan
t
el mismo
m
valor de E , si tienen
t
diferentevalord
dek tendrá
ándiferente valordekaaunadeterm
minadatempperatura.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
148
Larespuestacorrectaeslaa.
6.79.Laconstantedevelocidaddelareacción:
2
(g)4
(g)+ (g)
es3·10 .
Paraestareacciónpuedeafirmarseque:
a)Lavelocidaddelareacciónesdirectamenteproporcionalalcuadradodelaconcentración
de
.
b)Eltiemponecesarioparaquelaconcentracióninicialde
sereduzcaalamitadvale
231s.
c) El tiempo necesario para que la concentración inicial de
se reduzca a la mitad es
mayorcuantomayoresdichaconcentracióninicial.
d)Lareacciónesdeordenunorespectoal .
e)Elordenglobaldelareacciónessiete.
(O.Q.N.Castellón2008)
Si la constante de velocidad tiene unidades de s
reaccióndeorden1.
k=
mol·L ·s
r

mol·L
[N2 O5 ]
=s
quiere decir que se trata de una
a‐d‐e) Falso. Se trata de una reacción de orden 1 y la propuesta sería correcta para una
reaccióndeorden2.
b)Verdadero.Silaconstantedevelocidadtieneunidadesdes–1quieredecirquesetrata
deunareaccióndeorden1.
Enunareaccióndeorden1,t½ seobtienemediantelaexpresión:
t½ =
ln 2
ln 2
=
k
3·10 s
=231s
c)Falso.Enelcasodeunareaccióndeorden1eltiempoquetardaenreducirsealamitad
laconcentracióndeunreactivoesindependientedelaconcentracióninicialdelmismo.
t½ =
ln 2
k
Sin embargo, sería correcto para una reacción de orden 2 en la que el valor de t½ se
obtienemediantelaexpresión:
t½ =
1
k[A0 ]
Larespuestacorrectaeslab.
6.80.¿Cuáleselefectodeuncatalizadorsobreunareacciónenequilibrio?
a)Aumentarelrendimientodelareacción.
b)LograrquelavariacióndelaenergíalibredeGibbs(ΔG)sehaganegativa.
c)Ninguno,porqueafectaporigualalareacciónydirectaquealainversa.
d)Permitequelasreaccionesendotérmicastranscurranatemperaturaambiente.
(O.Q.L.Murcia2008)
Laadicióndeuncatalizadornotieneningúnefectosobrelaentalpíaolaenergíalibrede
Gibbsdeunareacción.Elcatalizadoractúasobrelaenergíadeactivación delareacción.
Tal como se observa en la figura, el catalizador disminuye por igual las energías de
activacióndelasreaccionesdirectaeinversa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
149
EA (no catalizada)
E
EA (catalizador)
Reactivos
Productos
Coordenada de reacció
reacción
Al disminuir la energía de activación las reacciones transcurren en menos tiempo por lo
queaumentalavelocidaddeambasreacciones.Aplicadoalequilibrioquímico,éstenose
veafectadoporlapresenciadelcatalizador,loqueocurreesqueelequilibriosealcanza
antes.
Larespuestacorrectaeslac.
6.81.ParalareacciónA(g)+B(g)C(g)lavelocidadvienedadapor:
v=k[A][B]
Si se reduce a la mitad el volumen ocupado por los gases reaccionantes, ¿cuánto variará la
velocidaddereacción?
a)Seguirásiendolamisma.
b)Sereduciráalamitad.
c)Seharácuatrovecesmayor.
d)Seduplicará.
(O.Q.L.Murcia2008)
Laecuacióndevelocidadcorrespondientealareacciónes:
r=k A B =k
nA nB
V V
Sielvolumensereducealamitad,laecuacióndevelocidades:
r'=k A B =k
nA nB
nA nB
=4k V/2 V/2
V V
Larelaciónentreambasvelocidadeses:
nA nB
r' 4k V V
= n n =4
r
k A B
V V
Elfactordeaumentodevelocidades4.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
150
6.82.DeunareacciónquímicaentreAyBsehanobtenidolossiguientesdatos:
[A]inicialM[B]inicialMvinicialM·
Experiencia1
0,10
0,20
32
Experiencia2
0,10
0,10
8
Experiencia3
0,30
0,10
24
Sededucequelaecuacióndevelocidades
a)v=k[A][B]2
b)v=k[B]2
c)v=k[A][B]
d)v=k[A]3[B]2
(O.Q.L.Murcia2008)
Laecuacióndevelocidaddelareacciónes:
v=k[A]a [B]b Sustituyendoparacadaexperimento:
v1 =k(0,10)a (0,20)b =32
v2 =k(0,10)a (0,10)b =8
v3 =k(0,30)a (0,10)b =24
Relacionandolasvelocidadesseobtienenlosórdenesdereacciónrespectoacadareactivo.
v1 k(0,10)a (0,20)b 32
=
= 2b =22 b=2
8
v2 k(0,10)a (0,10)b
v3 k(0,30)a (0,10)b 24
=
= 3a =3a=1
8
v2 k(0,10)a (0,10)b
Laecuacióndevelocidaddelareacciónes:
v=k[A][B]2
Larespuestacorrectaeslaa.
6.83. ¿Puede darse el caso de dos reacciones químicas, una exotérmica y otra endotérmica,
conlamismaenergíadeactivación?
a)No,lasreaccionesexotérmicassecaracterizanporposeerenergíasdeactivaciónpositivas
yenlasendotérmicaséstasiempreesnegativa.
b)Sí,siemprequeunareacciónsealareaccióninversadelaotra.
c)Sí,porqueelcarácterexo‐oendotérmicodeunareacciónesindependientedesuenergía
deactivación.
d)Sí,siemprequesetratedereaccionescatalizadasendisolución.
(O.Q.L.Murcia2008)
Comoseobservaeneldiagramadeentalpíasambasreaccionestienenlamismaenergíade
activacióndirectaydiferenteenergíadeactivacióninversa.
La entalpía de la reacción se obtiene a partir de la diferencia entre ambas energías de
activación,directaeinversa.
Δ H=E
E
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
151
Lareespuestacorrrectaeslacc.
6.84.Paralasigu
uientereacciióndecomb ustión:
2
+6 
 4
+ 6
Laveelocidadded
desaparición
ndeetanol
a)Essigualalaveelocidaddedesapariciónndeoxígeno
o.
b)Esseldobledelavelocidad
ddeformacióónde
.
c)Eslatercerap
partedelaveelocidaddefformaciónd
de
.
d)Esstresvecesm
mayorquela
avelocidadddedesapariccióndeoxíge
eno.
(O.Q.L.Madrid
d2008)
Laveelocidadderreacciónes:
r=‐
1 d[CH
1 d[O ] 1 d[CO2 ] 1 d[H2 O]
H CH OH]
=
=‐
=
=
=
=
2
6 dt
4 dt
6 dt
dt
a‐d)F
Falso.Larellaciónentre
elasvelocidaadesdedesaapariciónde
eletanolyddeloxígenoe
es:
1
r
2
1
= r  r
6
1
= r 3
b) Faalso. La relaación entre las
l velocidaades de desaaparición de
el etanol y dde formació
ón del
CO ees:
1
r
2
1
= r
4
 r
1
= r
2
c)Ve
erdadero.L
Larelacióne
entrelasvel ocidadesdeedesaparició
óndeletanoolydeform
mación
delH
H Oes:
1
r
2
1
= r
6
 r
1
= r
3
Lareespuestacorrrectaeslacc.
6.85. Paraunareeacciónendo
otérmica,quueserealiza
aenunasola
aetapa,sehhadetermina
adoel
calorrdereacción
n(ΔH=100k
kJ).Delossig
iguientesvalloresparala
aenergíadeeactivación, ¿cuál
sepu
uededescarta
arconsegurridad?
a)12
25kJ
b)15
50kJ
c)59
9kJ
d)10
02kJ
((O.Q.L.Balearess2008)
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
152
vaeneldiag
gramaenerggéticocorresspondienteaunareaccciónendotérrmica,
Segúnseobserv
eelvalordeeΔH,portan
nto,el
elvallordelaeneergíadeactiivacióndireectadebeserrmayorque
valorrde59kJessabsurdo.
Lareespuestacorrrectaeslacc.
6.86. Enlasiguieentereacció
ón.A+B  C+D,enlaquelale
eydevelociddadesdeorrden2
respeecto a la su
ustancia A, siendo
s
el orrden global 2. El sistem
ma puede seer sometido a los
siguieentescambiios:
1.Unaumeentodelaco
oncentraciónndeA.
2.Unaumeentodelaco
oncentraciónndeB.
3.Unaumeentodelatemperatura.
¿Cuállócualesdeeloscambiosspropuestossaumentará
álavelocidad
ddelareaccción?
a)Sooloel1yel2.
b)Sooloel3.
c)Solloel1yel3..
d)El1,el2yel3
3.
((O.Q.L.Asturiass2008)
Laeccuacióndev
velocidades:
r=k[A 1)Siaumenta[A
A]elvalorde
eraumenta .
2)Siaumenta[B
B]elvalorde
erpermaneececonstantte.
3)Deeacuerdoco
onlaecuació
óndeArrhennius,siaumentalatemp
peraturaaum
mentaelvallorde
k:
k k exp
p ‐
E
RT
ysiaaumentaelv
valordektambiénaumeentaelvalorrder.
Lareespuestacorrrectaeslacc.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
153
6.87.Paralareacción:A+B C,laecuacióndevelocidades:v=k[A]½[B].¿Cuáldelas
siguientesafirmacionesesfalsa?
a)SilaconcentracióndeBsereducealamitadlavelocidadsereducealamitad.
b)Elordentotaldelareacciónes1,5.
c)SilasconcentracionesdeAyBseduplicanlavelocidaddereacciónnosemodifica.
d)ElordendereacciónrespectoaAes0,5.
(O.Q.L.Canarias2008)
a)Verdadero.Deacuerdoconlaecuacióndelavelocidadysuponiendoque[A]=cte:
½
v1 =k[A
[B]
sisereducelaconcentracióndeBalamitad,lavelocidaddereacciónes:
½
v2 =k[A
[B]
2
relacionandoambasvelocidadessetieneque:
v1
=2
v2
Comoseobserva,lavelocidadsereducealamitad.
b) Verdadero. El orden total de una reacción es igual a la suma de los órdenes parciales
queseindicanenlaecuación.Enestecaso,ordentotal=0,5+1=1,5.
c)Falso.Deacuerdoconlaecuacióndelavelocidad:
½
v1 =k[A
[B]
siseduplicanlasconcentracionesdeAyB,lavelocidaddereacciónes:
v2 =k[2A
½
[2B]
relacionandoambasvelocidadessetieneque:
v1
=2
v2
,
Comoseobserva,lavelocidadsemodifica.
d)Verdadero.ElordendelareacciónconrespectoalreactivoAes0,5.
Larespuestacorrectaeslac.
6.88.Alelevarlatemperaturaalaqueserealizaunareacciónquímica:
a)Aumentalavelocidadsilareacciónesendotérmica,perodisminuyesiesexotérmica.
b)Aumentasiemprelavelocidaddereacción.
c)Disminuyelaconcentracióndelosreactivosyporellodisminuyelaconstantedevelocidad.
d)Aumentalavelocidadmediadelasmoléculasyconellolaenergíadeactivación.
(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
a)Falso.Alaumentarlatemperatura,aumentalaenergíacinéticadelasmoléculasycon
ello la velocidad de la reacción independientemente de que ésta sea exotérmica o
endotérmica.
b)Verdadero.Alaumentarlatemperatura,aumentalaenergíacinéticadelasmoléculasy
conellolavelocidaddelareacción.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
154
c)Falso.Laconcentracióndelosreactivosesindependientedelatemperaturaalaquese
realizalareacción.
d)Falso.Alaumentarlatemperatura,aumentalaenergíacinéticadelasmoléculasycon
ellolavelocidaddelareacción,perolaenergíadeactivaciónesunparámetrocinéticode
lamismaynodependedelatemperatura.
Larespuestacorrectaeslab.
6.89.Alañadiruncatalizadoraunareacción:
a)Desplazaelequilibriohacialareaccióndirecta.
b)LareacciónsehacemásespontáneaalhacersemásnegativoΔG.
c)Lasvelocidadesdelasreaccionesdirectaeinversaaumentanporigual.
d)Disminuyeelordentotaldelareacción.
(O.Q.L.LaRioja2008)
La adición de un catalizador no
tiene ningún efecto sobre la
energía libre de Gibbs de una
reacción o sobre el orden de
reacción de la misma. El
catalizador actúa sobre la energía
deactivacióndelareacción.
Tal como se observa en la figura,
elcatalizadordisminuyeporigual
las energías de activación de las
reaccionesdirectaeinversa.
EA (no catalizada)
E
EA (catalizador)
Reactivos
Productos
Coordenada de reacció
reacción
Al disminuir la energía de activación las reacciones transcurren en menos tiempo por lo
queaumentalavelocidaddeambasreacciones.
Larespuestacorrectaeslac.
6.90.Lacombustióndelgaspropanotienelugarsegúnlaecuación:
+5 3
+4
Conestainformaciónpuedeasegurarseque:
a)Elordentotaldelareaccióndirectaes6.
b)Elordentotaldelareaccióninversaes7.
c)Paraquemarunmoldepropanosenecesitan5molesde .
d)Elordentotaldelareaccióndirectadependedelapresiónde .
e)Losmolesde necesariosparaquemar1moldepropanodependendelmecanismodela
reacción.
(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
a‐b) Falso. Sin datos cinéticos experimentales es imposible determinar el orden de una
reacción. La estequiometría de la reacción solo coincide con el orden de la misma en las
reaccioneselementales,aquellasquetranscurrenenunaúnicaetapa.
c)Verdadero.Laestequiometriadelareacciónindicaqueunmoldepropanoreacciona
concincomolesdeoxígeno.
d)Falso.Laecuacióndelavelocidaddelareacciónes:
r=k C3 H8 a O2 b ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
155
Sin datos cinéticos experimentales es imposible determinar los valores de a y b, los
órdenesparcialesrespectoacadareactivo.
e)Falso.LosmolesdeO necesariosparalacombustióndelpropanovienendeterminados
porlaestequiometríadelareacción.
Larespuestacorrectaeslab.
(EnCastilla‐LaMancha2010sereemplazalapropuestadporlae).
6.91.Lareaccióndeoxidacióndelmonóxidodenitrógenoadióxidodenitrógeno:
2NO(g)+ (g)2
(g)
a250°Cesdeordenparcial2respectoalmonóxidodenitrógenoyordenparcial1respecto
al oxígeno y el valor de la constante cinética es k = 6,5·10 · ·
. Por lo tanto, a
dicha temperatura, cuando las concentraciones iniciales de los reactivos son [NO] = 0,100
mol· y[ ]=0,210mol· ,lavelocidaddereacciónserá:
a)13,7mol· ·
b)273
c)54,6mol· ·
d)6,8mol· ·
(O.Q.L.LaRioja2008)
Laecuacióndelavelocidaddelareacciónes:
r=k[NO]2 [O2 ]
Sustituyendo
r= 6,5·10 mol
·L ·s
0,100mol·L
2
0,100mol·L
=13,7mol·
·
Larespuestacorrectaeslaa.
6.92.Paraunareacciónquímica:
a)Laecuacióndevelocidadv=k[A][B]2indicaquelasunidadesdelaconstantedecinética
sonL·
·
.
b)Lasunidadesdelavelocidaddependendelordenlareacción.
c)Laenergíadeactivaciónesindependientedelatemperaturaperovaríaconlapresencia
deuncatalizador.
d)Lavelocidaddereacciónpuedeaumentarodisminuirdependiendodelsignodelaenergía
deactivación.
e)Lasunidadesdelaconstantedevelocidadsonsiempremol·L–1·s–1.
(O.Q.N.Ávila2009)
a)Falso.Paraesareacciónlasunidadesdelaconstantedevelocidadson:
k mol L s
r

2
mol L
AB
3
L mol
s
b) Falso. La velocidad de reacción se define como la cantidad de sustancia formada o
transformadaporunidaddetiempo.Lasunidadesdelavelocidadsonmol·L ·s .
c)Verdadero.DeacuerdoconlaecuacióndeArrhenius,laenergíadeactivación,E ,yel
factor preexponencial, k , son los llamados parámetros cinéticos de la reacción que son
independientesdelatemperatura.
k k exp ‐
E
RT
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
156
Sin embargo, la adición de un catalizador hace disminuir la energía de activación de la
reacción,loquehaceaumentarlavelocidaddelamisma.
E
EA (no catalizada)
EA (catalizador)
Reactivos
Productos
Coordenada de reacció
reacción
d)Falso.Comopuedeapreciarseenlaanteriorgráfica,laenergíadeactivaciónrepresenta
la barrera de energía que deben vencer los reactivos para convertirse en productos y es
siemprepositiva.
e) Falso. Tal como se ha demostrado en el apartado a) las unidades de la constante de
velocidaddependendelordentotaldelareacción.
Larespuestacorrectaeslac.
6.93.Sisehabladeuncatalizadorsepuedeafirmarquealadicionarloenunareacción:
a)Modificalaentalpíadelareacción.
b)Modificalaenergíalibredelproceso.
c)Rebajalaenergíadeactivación.
d)Modificaelestadodeequilibriodelareacción.
(O.Q.L.Murcia2009)
Eldiagramaenergéticocorrespondienteaunareaccióncatalizadaes:
a‐b)Falso.Elcatalizadornoafecta
al valor de la entalpía ni de la
energíalibredelareacción.
c) Verdadero. El catalizador
disminuyelaenergíadeactivación
delareacción.
E
Reactivos
EA (no catalizada)
EA (catalizador)
d)Falso.Elcatalizadornoafectaal
estado de equilibrio de la
reacción.
Larespuestacorrectaeslac.
Productos
Coordenada de reacció
reacción
6.94.Elprocesodetransformacióndediamanteengrafitoesunprocesomuylento.Portanto:
a)Coneltiempo,todoslosqueahorasondiamantestendráncolornegro.
b)Estoaseguraqueelprocesonoesespontáneo.
c)Estavelocidadnovaacambiaraunqueseaumentelatemperatura.
d)Laenergíadeactivacióndelprocesohadesermuybaja.
(O.Q.L.Murcia2009)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
157
Sielprocesoesmuylentoquieredecirquesuenergíadeactivaciónesmuyalta,poreste
motivo,conelpasodeltiempo,muchotiempo,losdiamantesacabaránconvirtiéndoseen
grafitodecolornegro.
Larespuestacorrectaeslaa.
6.95. Para el proceso A + B + C  2 D se conoce experimentalmente que la ecuación de
velocidadesv=k[A][B].Portanto,¿cuáldelassiguientesexpresionesescorrecta?
a)Lasunidadesdelavelocidaddereacciónsonmol· ·
.
b)ElordendereaccióndelasustanciaCescero.
c)ElreactivoCnoseconsumeduranteelproceso.
d)Lasunidadesdekson
·L·
.
(O.Q.L.Madrid2009)
a)Verdadero.Lavelocidaddereacciónsedefinecomolacantidaddesustanciaformadao
transformadaporunidaddetiempo,ydeacuerdoconellosusunidadessonmol·L ·s .
b) Verdadero. Al aparecer el reactivo C en la ecuación de velocidad quiere decir que el
ordenparcialconrespectoalmismoescero.
c)Falso.Todoslosreactivosseconsumenduranteeltranscursodelareacción.
d)Verdadero.Paraesareacciónlasunidadesdelaconstantedevelocidadson:
k v
mol L s

AB
mol L
1
2
L mol
s
Larespuestaincorrectaeslac.
6.96. En relación con el llamado “smog fotoquímico” indica cuál de las siguientes
proposicionesesincorrecta:
a)Sedebe,sobretodo,alosóxidosdenitrógenogeneradosporlosautomóviles.
b)Estípicodelosdíasdeniebla.
c)Contieneelozonotroposféricoqueesmuyirritante.
d)Esunfenómenocaracterísticodelasgrandesciudadesoccidentales.
(O.Q.L.Madrid2009)
Laformacióndelsmogenlasgrandesciudadessedebealasreacciones:
NO (g)NO(g)+O(g)
O (g)+O(g)O (g)
Larespuestaincorrectaeslab.
6.97. La velocidad de una reacción a 75°C es 30 veces más rápida que a 25°C. ¿Cuál es la
energíadeactivaciónparadichareacción?
a)58,6kJ·
·
b)25,5kJ·
·
c)7,05kJ·
·
d)1,51kJ·
·
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.L.LaRioja2009)
Laconstantedevelocidadesproporcionalalavelocidaddereacción,portanto,larelación
entrevelocidadeseslamismaquelarelaciónentreconstantesdevelocidad,30/1.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
158
La ecuación de Arrhenius permite obtener la energía de activación conocidas las
constantesdevelocidaddeunareacciónadostemperaturas:
ln
EA 1
1
k2

k1
R T1 T2
Sustituyendo:
ln30=
EA
8,314·10
3
1
1

EA =58,6kJ·
75+273
25+273
Larespuestacorrectaeslaa.
(CuestiónsimilaralapropuestaenOviedo2002).
6.98.¿Cuálesdeestosfactoresafectanalvalordelaconstantecinéticadeunareacción?
i)temperaturaii)concentracionesdereactivosiii)usodecatalizadores
a)Solamentei
b)Solamenteii
c)Solamenteieiii
d)i,iieiii
(O.Q.L.LaRioja2009)
i)Verdadero.Lavelocidaddeunareaccióndependedelaconstantedevelocidad,k,yésta
aumentaconlatemperaturadeacuerdoconlaecuacióndeArrhenius:
k k exp ‐
E
RT
siendo,k =factorpreexponencialyE =energíadeactivación,losllamadosparámetros
cinéticosdelareacción.
ii) Falso. La velocidad de una reacción depende de la constante de velocidad, k, y ésta
aumenta con las concentraciones de las especies reaccionantes de acuerdo con ecuación
cinética:
r=k[reactivo siendo,a=ordenparcialrespectoadichoreactivo.
iii)Falso.Elusodecatalizadoresmodificavelocidaddeunareacciónyaquehacedisminuir
laenergíadeactivacióndelamisma.
Larespuestacorrectaeslaa.
6.99. Los datos de las velocidades iniciales para la reacción, X+Y  Z, se recogen a
continuación:
[X](M) 0,10 0,10 0,30
[Y](M) 0,10 0,20 0,30
Velocidad(M
)
0,020 0,080 0,540
¿Cuáleslaecuacióncinéticaparaestareacción?
a)v=k[X]2
b)v=k[Y]2
c)v=k[X][Y]
d)v=k[X][Y]2
(O.Q.L.LaRioja2009)
Laecuacióndevelocidaddelareacciónes:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
159
v=k[X]a [Y]b Sustituyendoparacadaexperimento:
v1 =k(0,10)a (0,10)b =0,020
v2 =k(0,10)a (0,20)b =0,080
v3 =k(0,30)a (0,30)b =0,540
Relacionandolasvelocidadesseobtienenlosórdenesdereacciónrespectoacadareactivo.
v2 k(0,10)a (0,20)b 0,080
=
=
2b =22 b=2
a
b
0,020
v1 k(0,10) (0,10)
v3 k(0,30)a (0,30)b 0,540
=
=
3a ·3b =33 sib=2a=1
v1 k(0,10)a (0,10)b 0,020
Laecuacióndevelocidaddelareacciónes:
v=k[X][Y]2
Larespuestacorrectaeslad.
(CuestiónsimilaralaspropuestasenMadrid2006yMurcia2008).
6.100.LaecuaciónquímicaylaecuacióncinéticadelareacciónenfasegasentreNOy
son:
2NO(g)+2 (g) (g)+2
(g)
v=k[NO]2[ ]
¿Cuálessonlasunidadesdeksieltiempoestáexpresadoensegundosylaconcentraciónen
molesporlitro?
a)L·s·
b) ·
·
c)mol· ·
d)
· ·
(O.Q.L.LaRioja2009)
Laecuacióndevelocidadcorrespondeaunareaccióndeorden3:
v=k[NO]2 [H2 ]
Laconstantedevelocidades:
k v
NO
2
H2 ylasunidadesson
mol L s
mol L
3
L2
Larespuestacorrectaeslab.
6.101.EnunareaccióndeprimerordendeltipoA P,siel90%deAseconvierteenPen
30min,¿cuáleseltiempodevidamedia?
a)18,0min
b)9,03min
c)0,076min
d)0,11min
e)13,0min
(O.Q.N.Sevilla2010)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
160
Setratadeunareaccióndeorden1ylaecuacióndevelocidadintegradaparaestetipode
reaccioneses:
ln
[A]
=‐kt
[A0
Sustituyendo:
ln
ln 2
0,1
=‐
30t ½ =9,03min
t½
1
Larespuestacorrectaeslab.
6.102.Yaquelareacción2A+B C,quetranscurreenunsolaetapa,esendotérmicay
quesuecuacióndevelocidadesv=k[B]2:
a)Setratadeunareaccióndeorden3.
b)Alañadiruncatalizadorlareacciónsehacemenosendotérmicaysuvelocidadaumenta.
c)LavelocidadconlaqueseformaCeslamismaconlaquedesapareceB.
d)Encualquiermomentolavelocidadesconstantesilatemperaturanovaría.
(O.Q.L.Murcia2010)
a)Falso.Setratadeunareaccióndeorden2.
b) Falso. La adición de un catalizador hace disminuir la energía de activación de la
reacción de las reacciones directa e inversa, lo que hace aumentar la velocidad de la
misma,sinparaellocambiarlaentalpíadelareacción.
c)Verdadero.ComosetratadeunareacciónelementalenlaqueloscoeficientesdeByC
(νB =‐1yνC =+1),portantocomo:
rB =‐
1 dB
1 dC
rC = νB dt
νC dt
secumplequerB =rC .
d) Falso. Si la temperatura no cambia, el valor de k se mantiene constante; pero la
velocidad de reacción también depende de [B], por ello para que la velocidad sea
constanteesprecisoque[B]=constante.
Larespuestacorrectaeslac.
6.103.Siparalareacción:
2
(g)
(g)
laenergíadeactivaciónvale13kJyΔH=‐57kJ:
a)Elvalordelaenergíadeactivaciónparaelprocesoinversovaldrá70kJ.
b)Setratadeunareacciónendotérmica.
½
c)Sepuedeasegurarquev=k[
.
d)Siseañadeuncatalizadorlaenergíadeactivaciónnovariará.
(O.Q.L.Murcia2010)
a) Verdadero. Como se observa en el diagrama de energía, la entalpía de la reacción se
obtieneapartirdeladiferenciaentreambasenergíasdeactivación,directaeinversa:
Δ H=E
E
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
161
Enesstecaso:
‐57kJ=13
3kJ–E
.
E
.=70kJJ
b)Faalso.Setrataadeunprocesoexotérm
micoyaqueΔ H<0.
c)Faalso.Nosediisponededa
atoscinéticoosparapoderdetermin
narlaecuaciióndevelocidad.
d)Faalso.Segúnsseobservae
eneldiagram
madeenerg
gías.
Lareespuestacorrrectaeslacc.
6.104
4.Lavelocid
daddeunareeacción:
a)Au
umentaalsu
ubirlatempeeraturasiΔH
H>0.
b)Dissminuyealssubirlatemp
peraturasiΔ
ΔS>0.
c)Esunparámettroquenoseepuedemeddir.
d)Au
umentacuan
ntomásnega
ativoseaelvvalordeΔG.
(O.Q.L.Murcia
a2010)
a) Ve
erdadero. La
L velocidad
d de una reeacción depeende de la constante dde velocidad
d, k, y
estaaaumentaconlatemperaturadeacu
uerdoconlaaecuacióndeArrhenius :
p ‐
k k exp
E
RT
siend
do,k =facttorpreexponencialyE =energía deactivació
ón,losllam
madosparám
metros
cinétticosdelareeacción.
Noob
bstante,lav
velocidadau
umentaindeependientem
mentedecua
alseaelvaloordeΔH.
b‐d)Falso.Lavelocidaddeu
unareacción
nnodepend
dedelosvaloresdeΔSyyΔG.
puestaesabssurda.
c)Faalso.Laprop
a.
Lareespuestacorrrectaeslaa
6.105
5.EnelproccesodeHabeer‐Bosch,paaralasíntesisde
apartirde y
unca
atalizadorpa
ara:
a)Meejorarlapurrezadel
producido..
b)Evvitarreaccionesexplosivvas.
c)Favorecerlosffactorescinééticosdelprooceso.
d)Am
mortiguarlo
osefectosdelapresenciaadeimpurezzasenlosgasesdeorigeen.
,seem
mplea
(O.Q.L.Murcia
a2010)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
162
a‐d)Falso.Ambaspropuestascarecendesentido.
b)Falso.LareacciónentreN yH noesexplosiva.
c)Verdadero.Laadicióndeuncatalizadorhacedisminuirlaenergíadeactivacióndela
reacción de las reacciones directa e inversa, lo que hace aumentar la velocidad de la
misma.
Larespuestacorrectaeslac.
6.106.Laecuacióndevelocidaddeciertareacciónesv=k[A]2[B].Portanto:
a)Lavelocidadserá8vecesmayorsisedisminuyeelvolumenalamitad.
b)Lasunidadesdeksonmol/L.
c)kesindependientedelatemperatura.
d)Lavelocidadesconstantemientrastranscurrelareacción.
(O.Q.L.Murcia2010)
a)Verdadero.Deacuerdoconlaecuacióndelavelocidad:
v1 =k[A]2 [B]=k
[nA ]2 nB
V2 V
sisereduceelvolumenalamitad,lavelocidaddereacciónes:
v2 =k[A]2 [B]=k
[nA ]2 nB
½V ½V
relacionandoambasvelocidadessetieneque:
v2
=8
v1
b)Falso.Laconstantedevelocidades:
k=
v
[A]2 [B]
ylasunidadesson
mol·L 1 ·s
mol·L
1
1 2
=L·mol 1 ·s 1 c‐d) Falso. La velocidad de una reacción depende de la constante de velocidad, k, y esta
aumentaconlatemperaturadeacuerdoconlaecuacióndeArrhenius:
k k exp ‐
E
RT
siendo,k =factorpreexponencialyE =energíadeactivación,losllamadosparámetros
cinéticosdelareacción.
Larespuestacorrectaeslaa.
(EstacuestiónessimilaralapropuestaenMurcia1996).
6.107.Silaecuacióncinéticaoleydevelocidadparaunareacciónquímicaesv=k[A]2[B].
¿QuéleocurriráalavelocidaddelareacciónsiseduplicanlasconcentracionesdeAyB,en
igualdaddecondiciones?
a)Seduplicará.
b)Seráochovecesmayor.
c)Dependerádelvalordek.
d)Serácuatrovecesmásgrande.
(O.Q.L.Madrid2010)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
163
Deacuerdoconlaecuacióndelavelocidad:
v1 =k[A]2 [B]
siseduplicanlasconcentracionesdeambasespecies,lavelocidaddereacciónes:
v2 =k[2A]2 [2B]
relacionandoambasvelocidadessetieneque:
v2
=8
v1
Comoseobserva,lavelocidadsehaceochovecesmayor.
Larespuestacorrectaeslab.
(EstacuestiónessimilaralapropuestaenMurcia1996).
6.108.Paraestareacción:
+5 3
+4
¿Cómoeslavelocidaddedesapariciónde enrelaciónconladeproducciónde
a)Eslamismaquelavelocidaddeproducciónde
.
b)1/5lavelocidaddeproducciónde
.
c)3/5lavelocidaddeproducciónde
.
d)5/3lavelocidaddeproducciónde
.
?
(O.Q.L.LaRioja2010)
Lavelocidaddereacciónes:
r=‐
d[C H
1 d[O
1 d[CO
1 d[H2 O
=‐
=
=
5 dt
3 dt
4 dt
dt
LarelaciónentrelasvelocidadesdedesaparicióndeO yproduccióndeCO es:
1
1
r = r
5
3
r = r
3
Larespuestacorrectaeslad.
6.109.Bajodeterminadascircunstancias,lareaccióndeCOcon
lasiguienteecuacióncinética:
v=k[CO][
]
¿Cuálessonlasunidadesdelaconstantecinética?
a)mol· ·
b)
· ·
c)L·
d) ·
·
paradar
yNOtiene
(O.Q.L.LaRioja2010)
Laconstantedevelocidades:
k=
mol·L ·min
v
ylasunidadesson
[CO][NO2 ]
mol·L 2
=mol
1
·L·
Larespuestacorrectaeslaa.
(EstacuestiónessimilaralapropuestaenMurcia1996yLaRioja2004).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
164
6.110. De acuerdo con el
gráfico adjunto, ¿cuál es la
velocidaddedesaparicióndel
reactivoalos10s?
a)0,025
·
b)0,050
·
c)0,40
·
d)0,80
·
(O.Q.L.LaRioja2010)
Lavelocidadinstantáneasedefinecomo:
v=‐
dC
ΔC
=‐ dt
Δt
Eligiendolospuntosdelagráficacorrespondientesalos5y10s,seobtiene:
v=‐
0,50‒0,65 M
=0,030·M·
10‒5 s
Eligiendolospuntosdelagráficacorrespondientesalos0y10s,seobtiene:
v=‐
0,50‒0,83 M
=0,027·M·
10‒0 s
Estevalortienemásincertidumbre,yaquelaconcentraciónparat=0sresultamásdifícil
deleer.
Larespuestaquemásseaproximaeslaa.
6.111.Uncatalizadorhacequeunareaccióntranscurraaunamayorvelocidaddebidoaque:
a)Proporcionaunamayortemperaturadereacción.
b)Proporcionaunaalternativadereacciónconmenorenergíadeactivación.
c)Hacequelareacciónseamásexotérmica.
d)Disminuyelaentropíadelareacción.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2010)
Laadicióndeuncatalizadornotiene
ningún efecto sobre la temperatura,
la entalpía ni la entropía de una
reacción. El catalizador actúa sobre
la energía de activación de la
reacción.
Tal como se observa en la figura, el
catalizador disminuye por igual las
energías de activación de las
reaccionesdirectaeinversa.
Aldisminuirlaenergíadeactivación
lasreaccionestranscurrenenmenos
tiempo por lo que aumenta la
E
Reactivos
EA (no catalizada)
EA (catalizador)
Productos
Coordenada de reacció
reacción
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
165
velocidaddeambasreacciones.
Larespuestacorrectaeslab.
6.112. La fosfina se utiliza para matar insectos y roedores. La degradación de la fosfina es
muyrápidaysepuederepresentarporlareacción:
4
(g) (g)+6
(g)
que obece a una ley de primer orden v = 1,98·10 [
descompongael50%delafosfina?
a)15s
b)150s
c)198s
d)35s
e)350s
]. ¿Cuál es el tiempo para que se
(O.Q.N.Valencia2011)
Laecuacióndevelocidadintegradaparaunareaccióndeorden1es:
ln
[A]
=‐kt
[A0
Sustituyendo:
ln
0,5
=‐1,98·10 tt=350s
1
Larespuestacorrectaeslae.
6.113.Cuandoseañadeuncatalizadoralequilibrio:
2
(g)+ (g)2
(g)
ΔrH=‐98,9kJ
a)Serebajalaenergíadeactivacióndelareaccióndirectaperonodelainversa.
b)Disminuyelaenergíalibredelprocesoylohacemásespontáneoy,portanto,másrápido.
c)Consiguelaquelareacciónseamásexotérmica.
d)Consiguelaquelareacciónseamásendotérmica.
e)Disminuyeporiguallaenergíadeactivacióndelareaccióndirectacomodelainversa.
(O.Q.N.Valencia2011)
La adición de un catalizador no
tiene ningún efecto sobre la
energía libre de Gibbs ni sobre la
entalpía de una reacción. El
catalizador actúa sobre la energía
deactivacióndelareacción.
Talcomoseobservaenlafigura,el
catalizadordisminuyeporiguallas
energías de activación de las
reaccionesdirectaeinversa.
Larespuestacorrectaeslae.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
166
6.114. Una reacción muy importante en la industria del caramelo es la hidrólisis de la
sacarosa:
sacarosa+aguaglucosa+fructosa
Setratadeunareaccióndeprimerordendonde
unidadesdelaconstantedevelocidad,k,son:
a)L·
b) ·
·
c)
d)L·
·s
v=k[sacarosa]
por lo que las
(O.Q.L.Murcia2011)
Laconstantedevelocidades:
k=
1
v
ylasunidadesson =
s
[sacarosa]
Larespuestacorrectaeslac.
6.115.Unasustanciadesparecesiguiendounacinéticadeprimerorden,conun ½ de34,0s.
¿Cuántotiemposerequeriráparaquelaconcentracióndelasustanciadisminuyehastaun
12,5%delvalorinicial?
a)11s
b)68s
c)102s
d)272s
(O.Q.L.LaRioja2011)
Lavidamedia,t ½ ,sedefinecomoeltiempoquetardalasustanciainicialenreducirseala
mitad:
[A0]
[A]=
2
Laecuacióndevelocidadintegradaparaunareaccióndeprimerordenes:
ln
[A]
=‐k·t
[A0]
Sustituyendoenlaecuación:
ln
[A0]/2
ln2 0,693
=‐k·t ½ k=
=
=2,04·10
t½
34s
[A0]
s–1 Cuandoquedaun12,5%desustanciaeltiempotranscurridoes:
ln
0,125[A0]
=‐2,04·10 ·tt=102s
[A0]
Larespuestacorrectaeslac.
6.116. Si para una reacción la constante de velocidad se duplica cuando la temperatura
aumentade15°Ca25°C.¿Cuáldebeserelvalordelaenergíadeactivación?
a)487,88kJ·
·
b)49,5kJ·
·
c)243,94kJ·
·
d)975,76kJ·
·
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.L.LaRioja2011)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
167
La ecuación de Arrhenius permite obtener la energía de activación conocidas las
constantesdevelocidaddeunareacciónadostemperaturas:
ln
EA 1
1
k2

k1
R T1 T2
Sustituyendo:
ln2=
EA
8,314·10
3
1
1

EA =49,5kJ·
(15+273) (15+273)
Larespuestacorrectaeslab.
(CuestiónsimilaralapropuestaenLaRioja2009).
6.117. Para una reacción irreversible, A  B, ¿qué representación mostraría un
comportamientolinealsilareacciónesdesegundoordenrespectodeA?
a)[A]vstiempo
b)1/[A]vstiempo
c)[A]2vstiempo
d)1/[A]2vstiempo
(O.Q.L.LaRioja2011)
Laecuacióndevelocidadintegradaparaunareaccióndesegundoordenes:
1
1

=k·t
[A] [A0]
Siserepresenta1/[A]frenteatseobtieneunalínearectacuyapendienteeslaconstante
develocidadk,ycuyaordenadaenelorigenes1/[A0].
Larespuestacorrectaeslab. 6.118.Uncatalizadorafectaalavelocidaddeunareacción:
a)Incrementandolaenergíacinéticadelosreactivos.
a)Aumentandoelnúmerodecolisionesentrelosreactivos.
c)Disminuyendoladiferenciaenergíaentrereactivosyproductos.
b)Proporcionandounaalternativadereacciónconmenorenergíadeactivación.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
Laadicióndeuncatalizadornotieneningúnefectosobrelaenergíacinéticanielnúmero
decolisionesquesufrenlosreactivos,nicambiandoadiferenciadeenergíaentrereactivos
yproductos.Elcatalizadoractúasobrelaenergíadeactivacióndelareacción.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
Tal como se observa en la figura,
elcatalizadordisminuyeporigual
las energías de activación de las
reaccionesdirectaeinversa.
Al disminuir la energía de
activación,
las
reacciones
transcurren enmenostiempopor
lo que aumenta la velocidad de
ambasreacciones.
168
EA (no catalizada)
E
EA (catalizador)
Reactivos
Productos
Coordenada de reacció
reacción
Larespuestacorrectaeslad.
(CuestiónsimilaralapropuestaenCastilla‐LaMancha2010).
6.119. ¿Cuál(es) de las siguientes propuestas sobre la velocidad de una reacción es
correcta(s)?
a)Puedeexpresarseen
·
.
b)Puedeexpresarseenmol· ·
.
c)Cuandoseadicionauncatalizadorlavelocidadsemodifica.
d)Suvalornuméricoesconstantedurantetodoeltiempoqueduralareacción.
e)Suvalornuméricodependedelatemperaturaaqueserealizalareacción.
(O.Q.L.Canarias2011)
a)Falso.Lavelocidaddeunareacciónsedefinecomo:
r=‐
mol·L
d[A]
ylasunidadesson
dt
s
=mol·
·
b)Verdadero.Segúnsehavistoenelapartadoanterior.
c)Verdadero.Laadicióndeuncatalizadordisminuyeporiguallasenergíasdeactivación
de las reacciones directa e inversa. Al disminuir la energía de activación, las reacciones
transcurrenenmenostiempoporloqueaumentasuvelocidad.
d)Falso.LavelocidaddeunareacciónAP,sedefinecomo:
r=‐
d[A] d[P]
=
dt
dt
Como se observa, [A] disminuye con el tiempo, mientras que, [P] aumenta; por tanto la
velocidadnopermanececonstante.
e)Verdadero.Lavelocidaddeunareaccióndependedelaconstantedevelocidad,k:
r=k[A]
yestaaumentaconlatemperaturadeacuerdoconlaecuacióndeArrhenius:
k k exp ‐
E
RT
siendo,k =factorpreexponencialyE =energíadeactivación,losllamadosparámetros
cinéticosdelareacción.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
Lasrespuestascorrectassonb,cye.
169
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
170
QUILIBRIOQ
QUÍMICO
7.EQ
7.1. SSi para una sustancia la
l densidad del sólido es
e mayor qu
ue la densida
dad del líquiido, la
pend
dientedelaccurvadelpun
ntodefusiónnes:
a)Noopuededeteerminarsesin
nelpuntocrrítico.
b)Ceero.
c)Noopuededeterminarsesin
nelpuntotrriple.
d)Poositiva.
e)Neegativa.
(O.Q.N
N.Navacerrada
a1996)
Unassustanciaco
omolaquesseproponep
presentaelssiguientedia
agramadeffases:
Como
oseobservaa,lacurvadelpuntode fusiónvienedadaporllíneaADqueetienepend
diente
posittiva.
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
7.2.P
Paralareaccción:
2
(g)+
+ (g)
2
(gg)
=1
13a900K.
¿Cuálleselvalorde alam
mismatempeeratura?
a)13
3
b)0,0
0024
c)96
60
d)0,1
18
e)0,7
77
(Datoo.R=0,0821
1atm·L·
·
)
(O.Q.N
N.Navacerrada
a1996)
Lareelaciónentreelasconstan
ntesK yK vienedadaaporlaexprresión:
K =K RT
R
siend
do
Δ=Σcoef.esteq.productosgas––Σcoef.esteeq.reactivosgas=2–((2+1)=‐1
Sustiituyendo:
0
900
K =13 0,082
=0,18
Lareespuestacorrrectaeslad
d.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
7.3.Paralareacción:Hg(l)Hg(g),
a)‐(8,314)(100)(2,30)log(0,00036)
b)+(8,314)(373)(2,30)log(0,00036)
c)+(8,314)(100)(2,30)log(0,00036)
d)‐(8,314)(373)(2,30)log(0,00036)
e)0
171
a100°Ces0,00036atmyΔG°a100°Ces:
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Madrid2011)
LaexpresiónquerelacionaΔG°ylaconstantedeequilibrioK es:
ΔG°=‐RTlnK =‐2,30RTlogK Sustituyendo:
ΔG°=‐2,30(8,314)(373)log(0,00036)
Larespuestacorrectaeslad.
7.4.Paralasiguientereacción:
NO(g)+CO(g)½ (g)+
(g)
ΔH=‐374kJ
¿Quécondicionesfavorecenlaconversiónmáximadereactivosaproductos?
a)Altatemperaturaybajapresión.
b)Bajatemperaturaybajapresión.
c)Altatemperaturayaltapresión.
d)Bajatemperaturayaltapresión.
e)Ningunadeestascondiciones.
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Asturias2009)(O.Q.L.Madrid2009)
(O.Q.L.Asturias2011)(O.Q.L.Madrid2011)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
 Si se aumenta la presión, el sistema se desplaza en el sentido en el que la presión
disminuya, es decir, hacia donde se formen menos moles de gas, en este caso los
productos.
 Si se disminuye la temperatura, el sistema se desplaza en el sentido en el que se
desprenda calor y, por tanto, aumente la temperatura del sistema. Como se trata de un
procesoexotérmico,elsistemasedesplazahacialaformacióndelosproductos.
Larespuestacorrectaeslad.
7.5.Paralasiguientereacción:
2
(g)+2
(g)4HCl(g)+
(g) =8,0a900K.
Silaspresionesinicialesde
(g)y (g)son0,10atmcadaunaylaspresionesdeHCl(g)
y (g)son0,25atmcadauna,¿cuáldelassiguientesproposicionesescorrecta?
a) < ylareaccióntienelugarhacialaderecha.
b) > ylareaccióntienelugarhacialaizquierda.
c) < ylareaccióntienelugarhacialaizquierda.
d) > ylareaccióntienelugarhacialaderecha.
e)Lareacciónestáenequilibrio.
(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Sevilla2004)(O.Q.L.Madrid2009)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
172
ElvalordeQ secalculaconlaspresionesparcialesantesdealcanzarseelequilibrio:
Q =
pHCl p
p
2
p
2
=
0,25 0,25
=9,8
0,1 2 0,1 2
Comoseobserva,Q >K ,yparaquesealcanceelequilibrioQ debehacersemenorhasta
igualarseaK .Paraellodebedisminuirelnumeradoryaumentareldenominador,porlo
quelareaccióntienelugarhacialaizquierda.
Larespuestacorrectaeslab.
7.6.Paralareacción:
3Fe(s)+4
(g)Fe3O4(s)+4 (g)
Un aumento en el volumen del recipiente de reacción produce el siguiente efecto sobre el
equilibrio:
a)Noseproduceningúncambio.
b)Elvalorde disminuye.
c)Seproducemás (g).
d)Seproducemás
(g).
e)Elvalorde aumenta.
(O.Q.N.Navacerrada1996)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
n
4
H2
K =
= V
n
H O V4
4
4
=
n
n
4
4
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=4–4=0
Seobtieneque,K =K .
Estetipodeequilibriosenlosqueexisteelmismonúmerodemolesdegasenproductos
queenreactivosnoestáafectadoniporvariacionesdepresiónnidevolumen.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.7.Lareacción:
(g)+ (g)2NO(g)
se encuentra en equilibrio a unas determinadas condiciones de presión y temperatura. Al
añadirnitrógenoalamezcla,sucedeque:
a)Nada,porquenosepuedealterarelequilibrio.
b)Sedesplazaelequilibrioalaizquierda,paraquetambiénaumentelaconcentraciónde .
c)Disminuyeelvalordelaconstantedeequilibrio.
d)Sedesplazaelequilibrioaladerecha,conelfindecompensarelefectodelaumentodela
concentraciónde .
(O.Q.L.Murcia1996)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
173
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Falso.AlañadirN atemperaturaconstanteelequilibrioserompe.
b)Falso.SiseañadeN ,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplaza
enelsentidoenelqueconsumaestasustanciareaccionandoconO hacialaformaciónde
NO(derecha)porloquelaconcentraciónO disminuye.
c) Falso. Si se añade N a temperatura constante, de acuerdo con el principio de
Le Châtelier, el sistema se desplaza en el sentido en el que consuma esta sustancia, es
decir, hacia la formación de los productos. Las nuevas cantidades de las sustancias en el
equilibriosondiferentesalasexistentesantesdeañadirN perolarelaciónentreellasse
mantienedeacuerdoconlaexpresióndeKpporloqueelvalordelaconstantenocambia
alnovariarlatemperatura.
d)Verdadero.Talcomosehaexplicadoenelapartadob).
Larespuestacorrectaeslad.
7.8.Paraelequilibrio:
2
(g)2NO(g)+ (g)
a)Kp=Kc
b)SefavorecelaobtencióndelNOalaumentarlapresión.
c)Sedesplazaalaizquierdaalañadir .
d)Sedesplazaaladerechaalañadiruncatalizador.
(O.Q.L.Murcia1996)
a)Falso.LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=3–2=1
EnestecasosecumplequeK ≠K .
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
b) Falso. Al aumentar la presión total del recipiente, de acuerdo con el principio de
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelelsentidoenelquebajelapresióntotal,esdecir,
enelsentidoelquedisminuyaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio,
enestecasohacialaformacióndeNO .
c) Verdadero. Si se añade O , de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
desplaza en el sentido en el que consuma esta sustancia reaccionando con NO hacia la
formacióndeNO (izquierda).
d) Falso. Un catalizador disminuye la energía de activación tanto de la reacción directa
comoinversa,portantoelequilibrionosemodifica.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
174
Larespuestacorrectaeslac.
7.9.Unareacciónquímicatieneunaconstantedeequilibriomuyelevada.Portanto:
a)Elequilibriosealcanzarárápidamente.
b)Lamezcladelosreactivospuedeserexplosiva.
c)Lavelocidadnodependerádelasconcentracionesdelosreactivos.
d)Nosepuededecirnadadelavelocidaddelareacción.
(O.Q.L.Murcia1996)
a) Falso. El tiempo que tarda en alcanzarse el equilibrio no depende del valor de su
constantedeequilibriosinodelvalor lasconstantescinéticas delasreaccionesdirecta e
inversa.
b) Falso. El que la mezcla de reactivos pueda ser explosiva no depende del valor de su
constantedeequilibriosinodelascaracterísticaspropiasdelosreactivos.
c)Falso.LavelocidaddeunareacciónABsedefinecomo:
r=k[A dondekeslaconstantecinéticaodevelocidad,[A]eslaconcentraciónmolardelreactivo
Ayneselordenparcialdelareacciónrespectoalmismo.
d)Verdadero.SuponiendoelequilibrioAB,cuyaconstantedeequilibriovienedada
porlaexpresión:
K =
B
A
el hecho de que la constante de equilibrio sea muy elevada quiere decir que [B] >> [A]
peronosuministraningunainformaciónsobrelavelocidaddelareacción.
Larespuestacorrectaeslad.
7.10.UnasustanciaABsedescomponeparaformarAyBdeacuerdoconlareacción:
AB(g)A(g)+B(g)
siendolaconstantedeequilibrio1,0.Siseintroducen2molesdeABenunrecipientedeun
litro,alalcanzarelequilibrioelnúmerototaldemolesserá:
a)2
b)2,3333
c)3
d)4
(O.Q.L.Murcia1996)
Latablademolescorrespondientealequilibrioes:
ninicial
ntransformado
nformado
nequilibrio
AB
2
x
—
2–x
A
—
—
x
x
B
—
—
x
x
Laexpresióndelaconstantedeequilibrioes:
K =
AB
AB SustituyendoenlaexpresióndeK yteniendoencuentaqueV=1L:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
1,0=
175
x2
x=1mol
2x
Elnúmerodemolestotalesenelequilibrioes:
nt= 2–x +x+x=2+x=3mol
Larespuestacorrectaeslac.
7.11.Supongaunareacciónendotérmicaenfasegaseosadeltipo2AB:
a)Elequilibriosedesplazaalaizquierdaalaumentarlapresión.
b)Alaumentarlatemperaturaaumentalaconstantedeequilibrio.
c)Laconstantedeequilibrioesindependientedelatemperatura.
d)Ningunadelasanterioresescorrecta.
(O.Q.L.Murcia1996)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Falso. Al aumentar la presión total del recipiente, de acuerdo con el principio de
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquebajelapresióntotal,esdecir,en
elsentidoelquedisminuyaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio,en
estecasohacialaformacióndeB(derecha).
b)Verdadero.Siseaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,el
sistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasídesciendala
temperatura. Al tratarse de un proceso endotérmico la reacción se desplaza hacia la
formacióndeB(derecha).
AlalcanzarseelnuevoequilibriosetienequelacantidaddeBesmayorquelaexistenteen
elequilibrioanterior,mientrasquelacantidaddeAesmenor.Teniendoencuentaquela
expresióndeK es:
K =
B
A elvalordelaconstanteK alanuevatemperaturaesmayorqueelanterior.
c) Falso. De acuerdo con la ley del equilibrio químico existe un valor de la constante de
equilibrioparacadatemperatura.
d)Notienesentido.
Larespuestacorrectaeslab.
7.12.Latemperaturacríticaenundiagramadefasesparaunasustanciapuraes:
a)Latemperaturaalaquetienelugarelpuntotriple.
b)Latemperaturaalaqueterminalacurvadesublimación.
c)Latemperaturaalaqueelsólido,líquidoygasexistenenequilibrio.
d)Latemperaturaporencimadelacualelgasnosepuedelicuarporaumentodepresión.
e)Latemperaturaalaqueterminalacurvadepuntosdefusión.
(O.Q.N.CiudadReal1997)
Alavistadelsiguientediagramadefases:
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
176
Falso.Latem
mperaturad
delpuntotrriple(A)es aquellaenlacoexistenenequilibrriolos
a‐c)F
treseestadosdeaagregaciónd
deunasustaancia.
b) Faalso. La curv
va de sublim
mación (líneea OA) estáá formada por
p los punttos en los que
q se
encuentraneleq
quilibrioelssólidoconellvaporyterrminaenelpuntoAdonndeseencu
uentra
untotriple.
elpu
d) Ve
erdadero. La
L temperattura del pun
nto crítico (C)
( es aquellla por encim
ma de cual no se
pued
delicuarunv
vaporporm
muchoqueseeaumentelapresión.
e) Faalso. La curva de fusiión (línea A
AD) está fo
ormada porr los punto s en los qu
ue se
encuentraneleq
quilibrioelssólidoconelllíquidoyteerminaenellpuntoD.
Lareespuestacorrrectaeslad
d.
7.13.Elpuntodeebulliciónn
normaldeunnlíquidoes:
a)La
atemperaturraalaquela
apresióndeevaporiguallaalapresió
ónatmosfériica.
b)La
atemperaturraporencim
madelacuallungasnop
puedesercon
ndensado.
c)Latemperaturraalaquesu
upresióndeevaporesigu
ualaunaatmósfera.
d)La
atemperaturraalaquesealcanzaellequilibrioeentreellíquid
doyelgas.
e)Nin
ngunodelossanteriores..
(O.Q..N.CiudadReal1997)
Unlíquidohierv
vecuandosu
upresióndeevaporseigualaalapresiónatmoosférica.Elp
punto
bulliciónnorrmalcorresp
pondeacuaandolapresiónatmosféricaes1atm
m.
deeb
Lareespuestacorrrectaeslacc.
7.14. La energía
a libre Gibbss de formacción del NO (g) es 86,6
69 kJ·
Calcu
ulalaconsta
antedeequillibriodelarreacción:
(g)+
a 25°C y 1
1 atm.
(g)
2NO(g)
a)1,5
57·10 b)1,0
07·10 c)2,4
47·10 d)7,2
24·10 e)4,0
06·10 (Datoo.R=8,314JJ·
·
)
(O.Q.N.Ciuda
adReal1997)((O.Q.L.Asturiass2008)
Laeccuaciónterm
moquímicaccorrespondi entealaforrmacióndeN
NO(g)es:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
1
1
N (g)+ O (g)NO(g)ΔG°=86,69kJ·mol
2
2
177
Como enla reacciónpropuestase forman 2molesdeNO,elvalordeΔG°eseldoble del
valordado,173,38kJ.
LaexpresiónquerelacionaK conΔGes:
K exp
‐ΔG°
RT
Sustituyendo:
K =exp
‐173,38kJ·mol
8,314·10
kJ·mol
·K
(25+273)K
=4,06·10
Comosededucedelvalordelaconstante,atemperaturaambiente,seformamuypocoNO.
Larespuestacorrectaeslae.
7.15.Paralasiguientereacción:
(g)2
(g)
ΔH=+58,2kJ
¿Cuál de las siguientes modificaciones producirá un aumento en la concentración de
(g)?
a)Unaumentodelatemperatura.
b)Unadisminucióndelvolumen.
c)Laconcentraciónde
(g)permaneceráconstanteyaqueestáenelequilibrio.
d)Unaumentodelapresión.
e)Unadisminucióndelatemperatura.
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Madrid2010)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Verdadero.Siseaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierel
sistema se desplaza en el sentido en el que se consuma calor y, por tanto, disminuya la
temperaturadelsistema.Comosetratadeunprocesoendotérmico,elsistemasedesplaza
hacialaformacióndeNO .
b‐d)Falso.Sisedisminuyeelvolumenatemperaturaconstante,deacuerdoconlaleyde
Boyle aumenta la presión. Si se aumenta la presión, de acuerdo con el principio de Le
Châtelierelsistemasedesplazaenelsentidoenelquelapresióndisminuya,esdecir,hacia
dondeseformenmenosmolesdegas,enestecasoN O .
c) Falso. Carece de sentido, ya que si se altera el equilibrio cambia la composición del
mismo.
e) Falso. Si se disminuye la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier el
sistema se desplaza en el sentido en el que se produzca calor y, por tanto, aumente la
temperaturadelsistema.Comosetratadeunprocesoendotérmico,elsistemasedesplaza
hacialaformacióndeN O .
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
178
7.16.Paralasiguientereacción:
4
(g)+7 (g)2
(g)+6
(g)
Siinicialmente[
]=[
]=3,60mol/L,yenelequilibriolaconcentracióndeaguaque
quedasinreaccionares[
]=0,60 mol/L,calculelaconcentracióndeequilibriode
(g)enmol/L.
a)3,00
b)2,00
c)2,40
d)0,90
e)Senecesitalaconstantedeequilibrioparaelcálculo.
(O.Q.N.CiudadReal1997)
Latabladeconcentracionescorrespondientealequilibrioes:
NH 

4x
4x
cinicial
ctransformado
cformado
cequilibrio
O


7x
7x
N O
3,60
2x

3,60– 2x
H O
3,60
6x

3,60– 6x
LaconcentracióndeH Oenelequilibriopermiteobtenerelvalordex:
[H O]=3,60–6x=0,60x=0,50M
LaconcentracióndeNH enelequilibrioes:
[NH ]=4 0,5M =2,00M
Larespuestacorrectaeslab.
7.17.Laposicióndeequilibrionoseveafectadaapreciablementeporcambiosenelvolumen
delrecipienteparalareacción:
a) (g)+ (g)2NO(g)
b) (s)+6 (g)4
(l)
c) (g)+3 (g)2
(g)
d) (g)+ (s)2HI(g)
e)
(l)
(l)+½ (g)
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Cádiz2008)
a)Verdadero.LaexpresióndelaconstanteK es:
2
K =
[NO]
=
n
N O V
nNO
V2
2
n
V
=
nNO 2
n n

b)Falso.LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
1
[Cl ]6
=
1
6
n
V6
=
n
6
K sídependedeV
V6
c)Falso.LaexpresióndelaconstanteK es:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
[NH ] K =
N
[H
2
n
2
3
] V2
n
n
V
V3
=
179
3
=
2
n
n
n
3
V2 K sídependedeV
d)Falso.LaexpresióndelaconstanteK es:
nHI
2
IH]
= V
K =
n
H
V
2
2
=
nHI 2 1
K sídependedeV
V
n
e)Falso.LaexpresióndelaconstanteK es:
K = O ]½ =
n
½
K sídependedeV
V½
Larespuestacorrectaeslaa.
7.18.Paralareaccióndedescomposicióndecarbamatodeamonio:
(s)2
(g)+
(g)
enelequilibriolapresióntotaldelgases0,843atma400K.Laconstantedeequilibrio
estatemperaturaes:
a)0,0222
b)0,00701
c)0,843
d)0,0888
e)0,599
a
(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2011)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
K = p
p
Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción:
p
=2p
=2p
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
p =p
+p
=3pp=
p
0,843atm
=
=0,281atm
3
3
SustituyendoenlaexpresióndeK :
K = 2p ·p=4 0,281 =0,0888
Larespuestacorrectaeslad.
(EnAsturias2007ponenunidadesalaconstantedeequilibrio,atm ,yenLaRioja2011se
proponeotratemperaturayotrapresióndeequilibrio).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
180
7.19. Para una determinada reacción química entre sustancias gaseosas se sabe que
Kp=100.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescierta?
a)ΔG°=0,puestoqueelsistemaseencuentraenequilibrio.
b)ΔG°<0
c)ΔG°>0
d)NoesposiblehacerningunaafirmaciónrelativaaΔG°.
(O.Q.L.Murcia1997)
LaexpresiónquerelacionaΔG°conK es:
ΔG°=‐RTlnK ComoellnK >0,comolosvaloresdeRyTsonsiemprepositivos,entoncesΔG°<0.Se
tratadeunprocesoespontáneoaesatemperatura.
Larespuestacorrectaeslab.
7.20.Elprocesodadoporlaecuaciónquímica:
(g)+
(g)
(g)
puededecirsequeestáenequilibriocuando:
a)Lasconstantesdevelocidadseigualan.
b)Lavelocidaddelareaccióndirectaylavelocidaddelareaccióninversasonnulas.
c)Lasvelocidadesdelareaccióndirectaeinversasoniguales.
d)Lavelocidaddelareaccióndirectaesdobledelavelocidaddelareaccióninversa.
(O.Q.L.Murcia1997)
Las velocidades de las reacciones directa e inversa correspondientes al equilibrio
propuestosedefinen,respectivamente,como:
PCl
b
r2 =k 2 PCl
c
r1 =k 1 Cl
a
enelequilibrior1 =r2 donde k 1 y k 2 son las respectivas constantes de velocidad, [Cl ], [PCl ] y [PCl ] son las
concentraciones en el equilibrio y a, b y c son los órdenes respectivos a cada una de las
especies.
Desde el punto de vista cinético, cuando las velocidades r1 y r2 se igualan, el sistema
alcanzaelequilibrio.
Larespuestacorrectaeslac.
7.21. La reacción de formación del amoníaco es exotérmica. ¿Cuál de las siguientes
afirmacionesesfalsa?
a)Lareacciónesmásrápidaalaumentarlatemperatura.
b) Al aumentar la presión disminuye la concentración de los reactivos y aumenta la de los
productos.
c)Alaumentarlatemperaturaaumentalaconcentracióndelosreactivosydisminuyelade
losproductos.
d)Alaumentarelvolumendisminuyelaconcentracióndelosreactivosyaumentaladelos
productos.
(O.Q.L.Murcia1997)
a)Verdadero.Alaumentarlatemperatura,lasmoléculassemuevenconmayorvelocidad,
seproducenmáschoquesentreellasyporlotantoaumentalavelocidaddelareacción.
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
181
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
ElequilibriocorrespondientealaformacióndeNH es:
N (g)+3H (g)2NH (g)
ΔH°<0
b)Verdadero.Alaumentarlapresióntotaldelrecipiente,deacuerdoconelprincipiode
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquebajelapresióntotal,esdecir,en
elsentidoelquedisminuyaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio,en
estecasohacialaformacióndeNH porloqueaumentalaconcentracióndeestasustancia
mientrasquedisminuyenlasconcentracionesdelosreactivos.
c)Verdadero.Alaumentarlatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,el
sistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasídesciendala
temperatura. Al tratarse de un proceso exotérmico la reacción se desplaza hacia la
formación de los reactivos por lo que aumenta la concentración de estos, mientras que
disminuyeladelproducto.
d) Falso. Al aumentar el volumen a temperatura constante disminuye la presión (ley de
Boyle). Al disminuir la presión total del recipiente, de acuerdo con el principio de Le
Châtelier,elsistemasedesplazaenelelsentidoenelquesubalapresióntotal,esdecir,en
elsentidoelqueaumenteelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio,en
este caso hacia la formación de N y H , por lo que aumenta la concentración de estas
sustancias(reactivos)mientrasquedisminuyelaconcentracióndelproducto.
Larespuestacorrectaeslad.
7.22.Lapresióndevapordeunlíquidoenequilibrioconsuvapor:
a)Aumentaconlatemperatura.
b)Dependedelosvolúmenesrelativosdelíquidoyvaporenequilibrio.
c)Dependedeláreadelasuperficiedellíquido.
d)Dependedelacantidaddelíquidopresente.
e)Nodependedelatemperatura.
(O.Q.N.Burgos1998)
Lapresióndevapordeunlíquidosolodependedelatemperatura,yaque siaumentala
temperatura del líquido, éste gana energía que se emplea para romper los enlaces
intermoleculares,quemantienenunidasalasmoléculasenlafaselíquida,ypasanalafase
vapor haciendo que el número aumente el número de moléculas en la fase vapor y con
estolapresióndevapor.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.23.Paralareacción:
2
(s)2CuBr(s)+
(g)
lapresióndel
(g)enelequilibrioes1,90·10 kPaa298K.CalculeΔGa298Kcuandola
presióndel (g)producidoenlareacciónes1,00·10 kPa.
a)39,9kJ·
b)0
c)44,1kJ·
d)‐3,2kJ·
e)‐7,3kJ·
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.N.Burgos1998)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
182
LaexpresiónquepermitecalcularΔG°es:
ΔG°=‐RTlnK AltratarsedeunequilibrioheterogéneolaexpresióndeK es:
K =p
Teniendoencuentaqueparacalcularlaconstantedeequilibriolapresióndereferenciaes
1atm(101,3kPa),elvalordeK es:
K =
1,90·10
101,3
=1,88·10
Sustituyendo:
ΔG°= ‐8,314·10 kJ·mol
·K
298K·ln 1,88·10
=44,1kJ·mol
LaexpresiónquepermitecalcularΔGes:
ΔG=ΔG°+RTlnQ ElvalordeQ es:
Q =
1,00·10
101,3
=9,87·10
Sustituyendo,elvalordeΔGes:
ΔG=44,1kJ·mol
+ ‐8,314·10 kJ·mol ·K
298K·ln 9,87·10
=‐7,3kJ·
Larespuestacorrectaeslae.
7.24.Paralareacción:
4
(g)+7 (g)2
(g)+6
(g)
Siinicialmente[
]=[
]=3,60mol/L,yenelequilibrio[
concentracióndeequilibriodel (g)enmol/L.
a)2,40
b)0,70
c)3,50
d)3,00
e)Senecesitalaconstantedeequilibrioparaelcálculo.
]=0,60mol/L,calculela
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Asturias2008)
(O.Q.L.Asturias2009)
Latabladeconcentracionescorrespondientealequilibrioes:
cinicial
ctransformado
cformado
cequilibrio
NH 

4x
4x
O


7x
7x
N O
3,60
2x

3,60– 2x
H O
3,60
6x

3,60– 6x
LaconcentracióndeH Oenelequilibriopermiteobtenerelvalordex:
[H O]=3,60–6x=0,60x=0,50M
LaconcentracióndeO enelequilibrioes:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
183
[O ]=7(0,5M)=3,50M
Larespuestacorrectaeslac.
7.25.Elequilibrio:
(g)2N(g) atemperaturaconstante.
a)NovaríasiseañadeArapresiónconstante.
b)NovaríasiseintroduceAravolumenconstante.
c)Novaríasisereduceelvolumendelrecipiente.
d)Solocambiasisemodificalapresión.
e)Alaumentarelvolumendelrecipientealdoble,elequilibriosedesplazahacialaizquierda.
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Extremadura2005)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Falso.SiseañadeAr(uninerte)alequilibrioapresiónconstante,deacuerdoconlaley
deBoyleaumentaelvolumendelrecipiente.
LaexpresióndelaconstanteK es:
nN 2
2
N]
nN 2 1
= V =
K =
n
V
n
N
V
2
Comoseobserva,laconstanteK dependedelvalordeV,siestecambiatambiénlohaceel
valordeK porloqueelequilibriosealtera.
b) Verdadero. Si se añade Ar (un inerte) al equilibrio a volumen constante, aumenta la
presión total del sistema por la adición del nuevo componente, pero manteniéndose
constanteslaspresionesparcialesdelassustanciasimplicadasenelequilibrioporloque
elvalordelaconstanteK nosealterayelequilibrionocambia.
c)Falso.Sisereduceelvolumendelrecipienteatemperaturaconstante,deacuerdoconla
leydeBoyleaumentalapresiónenelinteriordelrecipiente.Deacuerdoconelprincipio
deLeChâtelier,elequilibriosedesplazaenelsentidoeneldisminuyalapresión,esdecir,
haciadondehayamenosmolesdegas,enestecasohacialaformacióndeN .Elequilibrio
sealtera.
d)Falso.Yaqueelequilibriosealteratambiénsicambiaelnúmerodemolesdecualquiera
delasespeciesimplicadasenelequilibrio.
Tambiénsealterasisemodificalatemperaturayaquesetratadeunprocesoendotérmico
quesevefavorecidoportemperaturasaltas.
e)Falso.Eslapropuestacontrariaalapartadoc),siseduplicaelvolumendelrecipientea
temperatura constante, de acuerdo con la ley de Boyle la presión en el interior del
recipientesereducealamitad.DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elequilibriose
desplazaenelsentidoenelaumentelapresión,esdecir,haciadondehayamásmolesde
gas,enestecasohacialaformacióndeN.Elequilibriosealtera.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
184
7.26.Paralareacciónquímica:
3Fe(s)+4
(g)Fe3O4(s)+4 (g),
larelaciónentrelasconstantesdeequilibrio y es:
a) =
b) = / c) = /
d) = e) =
(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Murcia2007)(O.Q.L.Murcia2008)
LarelaciónentrelasconstantesKcyKpvienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=4–4=0
Seobtiene,
=
.
Setratadeunequilibrioenelqueexisteelmismonúmerodemolesdegasenproductos
queenreactivos.Estetipodeequilibriosnoestáafectadoniporvariacionesdepresiónni
devolumen.
Larespuestacorrectaeslad.
7.27. Una vez alcanzado el equilibrio químico a una determinada temperatura, es incorrecto
afirmarque:
a)Lasconcentracionesdecadaunodelosreactivosyproductospermanecenconstantes.
b)Losreactivosdejandetransformarseenproductos.
c)Lasvelocidadesdelasreaccionesdirectaeinversasoniguales.
d)Lavariacióndeenergíalibredelsistema(ΔGsistema)esiguala0.
(O.Q.L.Murcia1998)
Sea,porejemplo,elequilibrioA(g)B(g)+C(g).
a)Verdadero.Laexpresióndesuconstantedeequilibrioes:
K =
B C
A
En el instante en el que se alcanza el equilibrio los valores [A], [B] y [C] se mantienen
constantes.
b)Falso.Unavezalcanzadoelequilibrioquímico,losreactivossiguentransformándoseen
productosalamismavelocidadquelosproductossetransformanenreactivoscon.
c) Verdadero. Las velocidades de las reacciones directa e inversa correspondientes al
equilibriopropuestosedefinen,respectivamente,como:
Las velocidades de las reacciones directa e inversa correspondientes al equilibrio
propuestosedefinen,respectivamente,como:
r1 k 1 A
r2 k 2 B
b
C
a
c
enelequilibrior1 r2 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
185
donde k 1 y k 2 son las respectivas constantes de velocidad, [A], [B] y [C] son las
concentraciones en el equilibrio y a, b y c son los órdenes respectivos a cada una de las
especies.
Desde el punto de vista cinético, cuando las velocidades r1 y r2 se igualan, el sistema
alcanzaelequilibrio.
d) Verdadero. Desde el punto de vista termodinámico, cuando un sistema alcanza el
equilibriosecumplequelavariacióndeenergíalibredeGibbsdelareacción,ΔGr=0.
Larespuestacorrectaeslab.
7.28.ParaunadeterminadareacciónenequilibriosesabequeKpa300Kvale1,0yqueKpa600
Kvale2,0;portanto,sepuedeafirmarque:
a)Kpa450Kvale1,5.
b)Elaumentodelapresióndelsistemafavorecelaformacióndeproductos.
c)Lareacciónesendotérmica.
d)Kpaumentaalaumentarlapresión.
e)Lapresiónesunavariablequenoinfluyesobrelaconstantedeequilibriodelsistema.
(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.CastillayLeón2003)
a) Falso. La ecuación de van’t Hoff relaciona la dependencia de la constante K con la
temperatura:
ln
K
K
=
ΔH° 1
1

R T
T
Comoseobserva,larelaciónentreTyK noeslineal.
b‐d)Falso.Nosepuedeconocercómoafectanlasvariacionesdepresiónalequilibriosin
saber de qué equilibrio se trata, es decir, sin conocer el número de moléculas de gas en
reactivosyproductos.
c)Verdadero.Sustituyendolosdatosenlaecuacióndevan’tHoff:
ln
ΔH° 1
1
2,0
=

ΔH° 3458J
1,0 8,314 300 600
ComoΔH°>0,setratadeunprocesoendotérmico.
e)Elúnicotipodeequilibriosquenosevenafectadosporlasvariacionesdepresiónson
aquellosenlosqueexisteelmismonúmerodemoléculasdegasenreactivosyproductos.
Larespuestacorrectaeslac.
7.29.Silaconstantedeequilibrioparalareacción:
2
(g)2
(g)+
(g)
es,a800°C,
=9
.
El valor de dicha constante a la misma temperatura pero para el equilibrio dado por la
ecuación:
(g)+½ (g)
(g)
debeser:
a) =9
b)
=3
c)
=4,5
½
d)
=3
½
(O.Q.L.Murcia1998)(O.Q.L.CastillayLeón2003)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
186
LaexpresióndelaconstanteK paraelequilibriocuyaconstanteesconocidaes:
p
K =
p
=9
p
LaexpresióndelaconstanteKpparaelequilibriocuyaconstantesedeseaconoceres:
K '=
p
p
½
p
Larelaciónentreambasconstantesdeequilibrioes:
K '= K
½
½
K '=√9=3
Larespuestacorrectaeslad.
7.30.Algunosestudiantessuelenequivocarsealrealizarcálculosconconstantesdeequilibrio
ya que utilizan moles en lugar de moles/L, aunque a veces el resultado numérico sea el
mismo.Estaúltimacircunstanciasolosedaenunadelasreaccionessiguientes:
a)2CO(g)+ (g)2
(g)
b) (g)+ (g)2HCl(g)
c)
(g)
(g)+ (g)
d) (g)+3 (g)2
(g)
e)C(s)+
(g)2CO(g)
(O.Q.L.Asturias1998)(O.Q.L.Extremadura2003)
El error no importa en aquellos equilibrios en los que el valor de la constante Kc no
dependadelvolumen.
a)Falso.LaexpresióndelaconstanteK haciendoaparecerelvolumenes:
K =
[CO ]
[CO]2 [O
2
n
2
]
=
nCO
V2
V2
2
=
n
V
2
n
VK sídependedeV
nCO 2 n
b)Verdadero.LaexpresióndelaconstanteK haciendoaparecerelvolumenes:
2
K =
[HCl]
=
n
H Cl V
nHCl
V2
2
nHCl 2
n n
=
n
V

c)Falso.LaexpresióndelaconstanteK haciendoaparecerelvolumenes:
PCl Cl =
K =
PCl
n
V
n
n
V
=
1
K sídependedeV
V
n
V
n
n
d)Falso.LaexpresióndelaconstanteK haciendoaparecerelvolumenes:
K =
[NH ] N [H ]3 2
n
2
=
2
V
n
n
V
V3
3
=
2
n
n
n
3
V2 K sídependedeV
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
187
K haciendoaaparecerelvolumenes :
e)Faalso.LaexprresióndelacconstanteK
nCO
[CO] 2
K =
= V
n
CO V
2
2
nCO
n
=
2
1
 K sídepen
ndedeV
V
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
(EnA
Asturias199
98sepregun
ntaencuálK
K =K ).
7.31.Señalelaprroposiciónco
orrecta:
a)Elaguapurah
hierveamen
nortempera turaenMad
dridqueenA
Almería.
b)Un
nsólidosubliimacuandolapresiónddelpuntotrip
pleesinferio
ora1atm.
c)Lapresióndevvapordeunlíquidodepeendedelaca
antidaddelííquido.
d) Cu
ualquier gass puede licuarse a tempperatura am
mbiente si se
e aumenta suuficientemente la
presiión.
e)La
atemperaturradefusióndeunsólidoovaríamuch
hoconlapresión.
((O.Q.N.Almería
a1999)
a) Ve
erdadero. Un líquido hierve cuaando su preesión de va
apor se iguuala a la prresión
atmo
osférica.Mad
dridestáam
mayoralturaaqueAlmerríaqueestáaniveldelm
mar.Portan
nto,el
valorrdelapresiiónatmosfé
éricaesmen
norenMadrridqueenA
Almeríaylaatemperatu
ura de
ebulllicióndelagguaesmenorr.
b)Faalso.Depend
decomoseaeldiagramaadefasesdeelasustanciia.
c)Faalso.Lapresiióndevapordeunlíquiidosolodep
pendedelattemperaturaa.
d)Faalso.Soloesposiblesila
atemperatu
uracríticadeedichogase
esmenorquuelatemperratura
ambiiente.
e) Faalso. Observ
vando el dia
agrama de ffases de una sustancia se observaa que la curva de
equillibriosólido
o‐líquido(AD
D)esunareectaconpen
ndienteinfin
nita,locual quieredeciirque
latem
mperaturad
defusióndeunsólidoap
penasvaríaconlapresiión.
Lareespuestacorrrectaeslaa
a.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
188
7.32.Paralareacción:
(s)2CuBr(s)+
2
(g)
lapresióndel
(g)enelequilibrioes1,90·10 kPaa298K.CalculeΔGa298Kcuandola
presióndel (g)producidoenlareacciónes1,90·10 kPa.
a)39,9kJ·
b)0
c)44,1kJ·
d)‐3,2kJ·
e)‐7,3kJ·
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.N.Almería1999)
LaexpresiónquepermitecalcularΔG°es:
ΔG°=‐RTlnK AltratarsedeunequilibrioheterogéneolaexpresióndeK es:
K =p
Comolapresióndetrabajocoincideconlapresióndeequilibrio,elsistemaseencuentra
enequilibrio.Teniendoencuentaqueparacalcularlaconstantedeequilibriolapresiónde
referenciaes1atm(101,3kPa),elvalordeK es:
K =
1,90·10
101,3
=1,88·10
Sustituyendo:
ΔG°= ‐8,314·10 kJ·mol
·K
298K·ln 1,88·10
=44,1kJ·
Larespuestacorrectaeslac.
7.33.Paralareacción:
(s)+½
(g)MgO(s)+
(g) =2,98
Calculelaconstantedeequilibrioparalareacción:
2
a)0,113
b)‐8,88
c)0,336
d)1,73
e)5,99
(g)+2MgO(s)2
(s)+
(g)
(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2002)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2007)
(O.Q.L.Madrid2010)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
K =
p
½
p
=2,98
LaexpresióndelaconstanteK delequilibrioquesequiereconoceres:
K '=
p
p
=2,98
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
189
Larelaciónentreambasconstanteses:
K '=
1
K
K '=
1
2,98
2
=0,113
Larespuestab)esabsurdayaqueunaconstantedeequilibrionopuedesernegativa.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.34.¿Encuáldelassiguientesprocesossecumpleque
=
,alamismatemperatura?
a)CO(g)+½ (g)
(g)
b)
(g)+ (g)
(g)
c) (g)+ (g)2HF(g)
d)
(g)2
(g)
(O.Q.L.Murcia1999)
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgaseosos–Σcoef.esteq.reactivosgaseosos
ParaquesecumplaqueK =K esprecisoqueΔ=0.
a)Falso.YaqueΔ=1–(1+0,5)=‐0,5.
b)Falso.YaqueΔ=1–(1+1)=‐1.
c)Verdadero.YaqueΔ=2–(1+1)=0.
d)Falso.YaqueΔ=2–1=1.
Larespuestacorrectaeslac.
7.35.Sabiendoque:
2NO(g)
Paraelequilibrio:
(g)+
(g) ΔH=‐181,83kJ.
(g)+ (g)2NO(g)
¿Cuáldelassiguientesafirmacionesserácorrecta?
a) esindependientedelatemperatura.
b) aumentaconformeaumentalatemperatura.
c) disminuyecuandolatemperaturaaumenta.
d) varíaconlaadicióndeNO(g)alsistemaenreacción.
(O.Q.L.Murcia1999)
SilareaccióndedescomposicióndelNOesexotérmica,lareacciónopuesta,deformación
delNO,esunprocesoendotérmico.
a) Falso. De acuerdo con la ley del equilibrio químico existe un valor de la constante de
equilibrioK paracadatemperatura.
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
190
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
LaexpresióndelaconstantedeequilibriodelaformacióndeNOes:
[NO]2
K =
N O b)Verdadero.Siaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,el
sistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasídesciendala
temperatura. Al tratarse de un proceso endotérmico la reacción se desplaza hacia la
formacióndeNOconloquelaconcentracióndeestasustanciasehacemayoralalcanzarse
elequilibrio.
Sielvalorde[NO]aumentayasuvez[N ]y[O2]disminuyen,elvalorde
aumenta.
c) Falso. Si disminuye la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistema se desplaza en el sentido en el que se genere el calor eliminado y así suba la
temperatura. Al tratarse de un proceso endotérmico la reacción se desplaza hacia la
formacióndeN yO conloquelasconcentracionesdeestassustanciassehacenmayores
alalcanzarseelequilibrio.
Silosvaloresde[N ]y[O ]aumentanyasuvez[NO]disminuye,elvalordeK disminuye.
d)Falso.SiseañadeNO,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplaza
enelsentidoenelqueconsumaestasustancia,esdecir,hacialaformacióndeN yO .Los
valoresdelasconcentracionesalalcanzarsedenuevoelequilibriosondiferentesrespecto
delasiniciales,peroelvalordelaconstanteK semantiene,yaque,solocambiaalvariar
latemperatura.
Larespuestacorrectaeslab.
7.36.Conelfindereducirlacontaminaciónatmosféricaprovocadaporeldióxidodeazufre,se
proponehacerpasarelaireatravésdeóxidodecalcioaaltatemperaturaparaque:
(g)+CaO(s)
cumpliéndoseque:
a) =
b) = c) =
d) =p (s)
(O.Q.L.Murcia1999)
a)Verdadero.SetratadeunequilibrioheterogéneoenelqueelvalordelaconstanteK es:
1
K =
[SO2 ]
b‐c)Falso.LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=0–1=‐1
Sustituyendo:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
191
K =Kp RT d)Falso.SetratadeunequilibrioheterogéneoenelqueelvalordelaconstanteK es:
K =
1
p
Larespuestacorrectaeslaa.
7.37. El puede obtenerse por oxidación del cloruro de hidrógeno en estado gaseoso, de
acuerdoalaecuación:
4HCl(g)+ (g)2
(g)+2 (g) ΔH<0.
Paraaumentarelrendimientodelproceso,interesa:
a)Aumentarelvolumendelrecipiente,manteniendoconstantelatemperatura.
b)Aumentarlatemperatura.
c)Aumentarlapresión,manteniendoconstantelatemperatura.
d)Añadiruncatalizador.
(O.Q.L.Murcia1999)
Paraaumentarelrendimientodelprocesoesprecisoquelareacciónsedesplacehaciala
obtencióndeCl (derecha).
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Falso. Al aumentar el volumen a temperatura constante disminuye la presión (ley de
Boyle). Al disminuir la presión total del recipiente, de acuerdo con el principio de
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquesubalapresióntotal,esdecir,en
elsentidoelqueaumenteelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio,en
estecasohacialaformacióndeHClyO (reactivos),porloquedisminuyeelrendimiento
delproceso.
b)Falso.Siaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistema
se desplaza en el sentido en el que se consuma el calor aportado y así descienda la
temperatura. Al tratarse de un proceso exotérmico la reacción se desplaza hacia la
formacióndeHClyO (reactivos),porloquedisminuyeelrendimientodelproceso.
c)Verdadero.Alaumentarlapresióntotaldelrecipiente,deacuerdoconelprincipiode
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquebajelapresión,esdecir,enel
sentidoelquedisminuyaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio,en
estecasohacialaformacióndeH OyCl (productos),porloqueaumentaelrendimiento
delproceso.
d) Falso. Un catalizador disminuye la energía de activación tanto de la reacción directa
comoinversa,portantoelequilibrionosemodifica.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
192
7.38.Lareaccióndirectadelsistemaenequilibrio:
CO(g)+2 (g)
(g)
esexotérmica.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesrespectoadichoequilibrioescorrecta?
a)Laconstantedeequilibrioserámayora473Kquea373K.
b)Siaumentamoslapresióndelamezclaenequilibrio,aunadeterminadatemperatura,la
proporciónde
(g)enellaaumentará.
c)Launidadquedebecorresponderlealaconstantedeequilibrio esmol·
.
d) La adición de un catalizador adecuado a la mezcla en equilibrio, a una determinada
temperaturaypresión,haráqueseincrementelaproporciónde
(g)enella.
e)SiseredujeselaconcentracióndeCO(g)ysedejaraevolucionaralsistema,enelnuevo
equilibrio,aumentaríalaproporciónde
(g)enlamezcla,aunadeterminadapresión
ytemperatura.
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Falso.Siseaumentalatemperatura,acuerdoconelprincipiodeLeChâtelierelsistema
sedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasíbajelatemperatura.
AltratarsedeunprocesoexotérmicolareacciónsedesplazahacialaformacióndeCOyH2.
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
CH OH [CO][H ]2 SilascantidadesdeCOyH aumentanylaCH OHdisminuye,elvalordelaconstanteK sehacemenor.
b)Verdadero.Siseaumentalapresión,acuerdoconelprincipiodeLeChâtelierelsistema
sedesplazaenelsentidoenelquedisminuyalapresión,esdecirenelsentidoenelque
hayamenosmolesdegas,enestecasohacialaformacióndeCH OHacostadeCOyH .
enlamezclaaumenta.
Porestemotivo,laproporción
c)Falso.Lasunidadesdelaconstanteson:
K =
mol·dm
mol·dm
=mol ·dm d)Falso.Uncatalizadordisminuyelaenergíadeactivacióntantosobrelareaccióndirecta
comoinversa,portantolacantidaddeCH OHproducidaeslamismasoloqueeltiempo
quesetardaesmenor.
e)Falso.Sisereduce[CO],acuerdoconelprincipiodeLeChâtelierelsistemasedesplaza
enelsentidoenelqueaumentedichaconcentración,esdecirhacialaformacióndeCOy
H gastandoCH OH.Porestemotivo,laproporciónCH OHenlamezcladisminuye.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
193
7.39.Paralasreacciones:
2
(g)2
(g)+
(g)
(g)+½ (g)
(g)
secumple,alamismatemperatura,que:
a) = b) =
c) =2 ½
d) =
e) =½ [1]
[2]
(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2005)(O.Q.L.LaRioja2007)(O.Q.L.Asturias2008)
(O.Q.L.Asturias2009)
LarelaciónentrelasconstantesK deambosequilibrioses:
K =
K =
p
p
p

p
p
p
=
½
Larespuestacorrectaeslab.
7.40.Paralareacciónquímica1sesabequeΔG°=0;paralareacciónquímica2sesabeque
ΔG° < 0; para la reacción química 3 se sabe que ΔG° > 0. Llamando , y ,
respectivamente, a las correspondientes constantes termodinámicas de equilibrio. ¿Cuál de
lassiguientesordenacioneseslacorrecta?
a) > > b) > > c) > > d) > > e) = = (O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Murcia2003)
LaexpresiónquerelacionaK conΔG°es:
K =exp
‐ΔG°
RT
Δ G°=0K =exp
‐Δ G°
=0K =1
RT
Δ G°<0K =exp
‐Δ G°
>0K >1
RT
Δ G°>0K =exp
‐Δ G°
<00<K <1
RT
Portanto,elordencorrectodelasconstanteses:
>
>
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
194
7.41.Paralareacciónenequilibrio:
2
(g)2NO(g)+ (g)
larelaciónentrelasconstantesdeequilibrio
a) = /
b) =
⅔
c) =
d) =
y
debeser:
(O.Q.L.Murcia2000)
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=3–2=1
Sustituyendo:
=
Larespuestacorrectaeslad.
7.42.EntrelassustanciasR,SyQseestableceelsiguienteequilibrioquímico:
R(g)+Q(g)S(g)
SisemezclanRyQenunmatrazde10Ldecapacidadysedejaquereaccionenhastaquese
alcance el equilibrio, a unas determinadas condiciones, la mezcla gaseosa contiene igual
númerodemolesdeR,QyS.EntalescondicioneslaconstantedeequilibrioKces4mol·dm–3.
¿CuántosmolesdeSsehanformado?
a)0,25
b)0,40
c)2,0
d)2,5
(O.Q.L.Murcia2000)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
S
RQ
LlamandoxalosmolesdeR,QySenelequilibrioysustituyendo:
x
10
x=2,5mol
4=
x 2
10 2
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
195
7.43. En cuál de los siguientes equilibrios químicos, en los que todas las especies están en
estadogaseoso,alduplicarlapresión,manteniendolatemperaturaconstante,sefavorecela
formacióndeunamayorcantidaddeproductos:
a) + 2HCl
b)2 + 2
c)N2O42
d) + 2NO
(O.Q.L.Murcia2000)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Siseduplicalapresióntotaldelrecipiente,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,el
sistemasedesplaza en elsentidoen elquebajelapresión,esdecir,enel sentidoelque
disminuyaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.
Delosequilibriospropuestoselúnicoquetienemenosmolesdegasenproductosqueen
reactivoses:
2
+
2
Larespuestacorrectaeslab.
7.44.Paraelequilibrio:
C(s)+
(g)CO(g)+ (g) ΔH>0.
¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesincorrecta?
a)ElaumentodelatemperaturaprovocaráelaumentodelaconcentracióndeCOy enel
nuevoequilibrio.
b) El aumento de la presión no implicará variación alguna de las concentraciones de
reactivosyproductos.
c)UnadisminucióndelapresiónprovocaráunaumentodelaconcentracióndeCOy .
d)Siseaumentalaconcentraciónde seformarámásagua.
(O.Q.L.Murcia2000)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Verdadero. Si aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasídesciendala
temperatura. Al tratarse de un proceso endotérmico la reacción se desplaza hacia la
formacióndeCOyH .
b) Falso. Si aumenta la presión total del recipiente, de acuerdo con el principio de Le
Châtelier, el sistema se desplaza en el sentido en el que baje la presión, es decir, en el
sentidoelquedisminuyaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio,en
este caso hacia la formación de C y H O, por lo que si varían las concentraciones de
todaslasespeciesimplicadasenelequilibrio,H O,COyH .
c)Verdadero.Sidisminuyelapresióntotaldelrecipiente,deacuerdoconelprincipiode
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquesubalapresión,esdecir,enel
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
196
sentido el que aumente el número de moléculas gaseosas presentes en el equilibrio, en
estecasohacialaformacióndeCOyH .
d) Verdadero. Si se aumenta la concentración de H , de acuerdo con el principio de
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelelsentidoenelqueseconsumaestasustancia,es
decir,hacialaformacióndeCyH O.
Larespuestacorrectaeslab.
7.45. En un recipiente se introduce una cierta cantidad de cloruro de amonio. Una vez
cerrado herméticamente se calienta hasta 400 K para que se produzca la reacción de
descomposición:
(s)
(g)+HCl(g)
y alcance el equilibrio. Si la constante para esta reacción y a dicha temperatura es
6·10 ,lapresiónalaqueseencontrarálamezclaenelrecipienteseráde:
a)1,55·10 atm
b)7,75·10 atm
c)6,00·10 atm
d)Nosepuedecalcularporfaltadedatos.
(O.Q.L.Murcia2000)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
K =p
·pHCl Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción:
p
=pHCl =p
SustituyendoenlaexpresióndeK :
K =p p= K = 6·10
=7,75·10
atm
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales,lapresióntotales:
p =p
+pHCl =2pp =2 7,75·10
atm =1,55·10
atm
Larespuestacorrectaeslaa.
7.46. Se hacen reaccionar iodo e hidrógeno para obtener, en equilibrio con los anteriores
elementos,iodurodehidrógeno.¿Decuáldelassiguientesmagnitudesdependeráelvalorde
laconstanteKp?
a)Delaconcentracióninicialdehidrógeno.
b)Delatemperatura.
c)Delapresiónalaqueseencuentreelsistema.
d)DelacantidaddeHIobtenido.
(O.Q.L.Murcia2000)
De acuerdo con la ley del equilibrio químico, el valor de la constante de equilibrio solo
dependedelatemperatura.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
7.47.Elvalorde
197
paraelequilibrio:
(g)2
(g)
a25°C,sabiendo =0,040aesatemperaturaes:
a)2,0
b)1,0
c)0,5
d)0,98
(Dato.R=0,082atm·L·
·
)
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=2–1=1
Sustituyendo:
K =0,040 0,082 25+273 =0,98
Larespuestacorrectaeslad.
7.48.Predecirelefectodeunincrementodelapresiónsobrelosequilibrios:
1)
(g)2
(g)
2) (g)+ (g)2HI(g)
a)Enla1hacialaizquierda,enla2hacialaderecha.
b)Enla1hacialaderecha,enla2hacialaderecha.
c)Enla1hacialaizquierda,enla2noinfluye.
d)Enla1hacialaderecha,enla2noinfluye.
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Siseaumentalapresióntotaldelrecipiente,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,el
sistemasedesplaza en elsentidoen elquebajelapresión,esdecir,enel sentidoelque
desciendaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.
Enelequilibrio1,elsistemasedesplazahacialosreactivos(izquierda).
En el equilibrio 2, el incremento de presión no influye al existir el mismo número de
moléculasgaseosasenambosladosdelareacción.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
198
7.49.Cuandoseenfríaelequilibrio:
(aq)+
(aq)
(aq)
laintensidaddelcolorrojo‐pardodelcompuesto
a)Lareacciónesendotérmica.
b)Lareacciónesexotérmica.
c)Latemperaturaactúacomocatalizador.
d)Lainformaciónesinsuficienteparadecidir.
(aq)aumenta.Estoindicaque:
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Sisebajalatemperatura(seenfría),deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistema
se desplaza en el sentido en el que se genere el calor perdido y así suba la temperatura.
ComoelequilibriosedesplazaenelsentidoenelqueformaFeSCN (colorpardo‐rojizo)
quieredecirquesetratadeunareacciónexotérmica.
Larespuestacorrectaeslab.
7.50.Laconstantedeequilibriodelareacción:
(g)2
(g)
a100°Ces0,212.
Calculacuáleselvalordelaconstantedeequilibriodelareacciónescritacomosigue:
(g)
1)2
(g)
2)
(g)½
a) =9,44y =4,34
b) =4,72y =4,34
c) =4,72y =2,17
d) =14,16y =6,48
(g)
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
p
p
=0,212
LasexpresionesdelasconstantesK yK son,respectivamente:
K =
p
p
K =
p
p
K =
½
K =
Larespuestacorrectaeslac.
1
1
K =
=4,72
K
0,212
1
K
K =
1
√0,212
=2,17
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
199
7.51.Laconstantedeequilibriodelareacción:
2
(g)+ (g)2
(g)
Kp=0,35
Sisellenaunrecipientecon
conunapresiónparcialde0,10atmycon
presiónparcialcadaunode0,20atm,¿lareacciónestáenequilibrio?
a)No
b)Lainformaciónesinsuficienteparadecidir.
c)Dependerádelapresióntotal.
d)Sí
y
conuna
(O.Q.L.CastillayLeón2000)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
p
p
=0,35
p
Sustituyendo los valores de la presión dados en la expresión anterior se obtiene el
cocientedereacción,Q :
Q =
0,1 2
=1,25
0,2 2 0,2
Como Q > K quiere decir que el sistema no se encuentra en equilibrio. Para que se
alcance éste es preciso que Q se haga menor hasta que se iguale a K . El sistema debe
desplazarsehacialaformacióndeSO yO .
Larespuestacorrectaeslaa.
7.52.Apartirdelasconstantesdeequilibriodelassiguientesreacciones:
i)
(g)+½
(g)2NO(g) =1,7·10
ii) (g)+ (g)2NO(g)
=4,1·10
Elvalordelaconstantedeequilibrioparalasiguientereacción:
(g)
(g)+½
(g)
es:
a)7,0·10 b)4,2·10 c)2,4·10 d)1,6·10 e)2,6·10 (O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Extremadura2003)(O.Q.L.Extremadura2005)(O.Q.N.Sevilla2010)
LaexpresióndelaconstanteK delareacciónproblemaes:
K =
p
p
p
½
LaexpresióndelaconstanteK delasreaccionesdadases:
K =
p
p
p
½
=1,7·10
K =
p
p
p
=4,1·10
Comoseobserva,elvalordep noapareceenlaexpresióndelaconstanteK acalcular,
portantodespejandodichovalorenK yK eigualandoseobtiene:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
=K p
p
½
p
K =
p
=K p
p
p
p
p
½ =
200
K
K
SustituyendolosvaloresdelasconstantesK yK seobtieneelvalordelaconstanteK :
K =
4,1·10
=2,4·10
1,7·10
Larespuestacorrectaeslac.
7.53.Paralareacción:
CO(g)+2
(g)
=91,4a350Ky
a)49,9kJ
b)2,08·10 kJ
c)3,74·10 kJ
d)217kJ
e)446kJ
(Dato.R=8,314J·
(g)
=2,05·10 a298K.¿CuáleselvalordeΔH°?
·
)
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.N.Sevilla2010)
Laecuacióndevan’tHoffrelacionaladependenciadelaconstanteK conlatemperatura:
ln
K
K
=
ΔH° 1
1

R T
T
Sustituyendo:
ln
91,4
2,05·10
ΔH°
8,314·10
1
1

ΔH°=217kJ
298 350
Larespuestacorrectaeslad.
7.54.Paralareacción:
(g)+ (g)2HI(g),
el valor de a 1100 K es 25. Si inicialmente solo existe HI (g) con concentración de 4,00
mol· ,¿cuálserálaconcentraciónde (g)enelequilibrio,expresadaenmol·· ?
a)0,363
b)2,00
c)0,667
d)0,571
e)0,148
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2009)
Latabladeconcentracionescorrespondientealequilibrioes:
cinicial
ctransformado
cformado
cequilibrio
H 

x
x
LaexpresióndelaconstanteK es:
I


x
x
HI
4,00
2x

4,00– 2x
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
K =
201
[HI]2
H [I ]
Sustituyendo:
25=
4,00–2x x= I2 =0,571mol·
x2 Larespuestacorrectaeslad.
7.55.Paralareacción:
2HgO(s)2Hg(l)+ (g)
laexpresióndelaconstantedeequilibrioes:
a) =[ ][Hg]2/[HgO]2
b) =[ ]
c) =[Hg]2/[HgO]2
d) =1/[ ]
e) =[ ]/[HCl]2
(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2004)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
=[
]
Larespuestacorrectaeslab.
7.56.Considerandoelequilibriodadoporlaecuación:
(g)
(g)+ (g)
aldisminuirlacantidaddecloroenlamezclaenequilibrio:
a)Aumentalacantidadde
(g)ydisminuyelade
(g).
b)Aumentalacantidadde
(g)ylade
(g).
c)Aumentalacantidadde
(g)ydisminuyelade
(g).
d)Disminuyelacantidadde
(g)ylade
(g).
(O.Q.L.Murcia2001)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
SisedisminuyelacantidaddeCl delamezclaenequilibrio,deacuerdoconelprincipiode
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelelsentidoenelqueserepongaelCl eliminado,
esdecir,haciaformacióndeCl yPCl .
Alalcanzarsedenuevoelequilibrio,aumentanlascantidadesdeCl2y
.
lacantidadde
Larespuestacorrectaeslaa.
ydisminuye
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
202
7.57.Paraelequilibrioimaginarioindicadoporlaecuaciónquímica:
aA+bBcC+dD
sedebecumplirque:
a)Lavelocidaddelareaccióndirectaesigualalavelocidaddelareaccióninversa.
b) Las concentraciones de A y B pueden variar pero el producto de ambas, [A][B], debe
permanecerconstante.
c)Noocurreningúntipodereacciónporqueyasehaalcanzadoelequilibrio.
d)Loscoeficientesestequiométricosdecadaespeciedebenseridénticos.
(O.Q.L.Murcia2001)
a) Verdadero. Las velocidades de las reacciones directa e inversa correspondientes al
equilibriopropuestosedefinen,respectivamente,como:
r1 =k 1 A
a
r2 =k 2 C
c
B
b
D
d
equilibrior1 =r2 donde k y k son las respectivas constantes de velocidad, [A], [B], [C] y [D] son las
concentracionesenelequilibrioya,b,cydsonlosórdenesrespectivosacadaunadelas
especies.
b)Falso.LaexpresióndelaconstantedeequilibrioK es:
K =
C
A
c
a
D d
B b
Cuandosealcanzaelequilibriolosvaloresde[A],[B],[C]y[D]semantienenconstantesy
guardanlarelaciónpropuestaenlaconstanteK .
c)Falso.CuandosealcanzaelequilibriolasespeciesAyBsiguentransformándoseenCy
D,ylavez,CyDtambiénsetransformanenAyB.Lapeculiaridaddelequilibrioesquelas
velocidadesdelasreaccionesdirectaeinversasoniguales.
d)Falso.Loscoeficientesestequiométricosdelareacciónsonlosnecesariosparaque se
cumplalaleydeconservacióndelamasa.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.58. Un recipiente cerrado, de volumen V
, contiene 2 moles de un gas A. Cuando la
temperaturaesde25°C,elgassedescomponedeacuerdoconlaecuaciónquímica:
2A(g)2B(g)+C(g) ΔH=65kJ·
alcanzándoseelequilibriocuandoenelrecipienteestánpresentesxmolesdeCylapresión
reinanteesdePatm.¿Cuántosmolesformanlamezclagaseosaenequilibrio?
a)2–x
b)2–2x
c)2x
d)2+x
(O.Q.L.Murcia2001)
Latablademolescorrespondientealequilibrioes:
ninicial
ntransformado
nformado
nequilibrio
A
2
2x

2–2x
B


2x
2x
C


x
x
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
203
Elnúmerototaldemolesenelequilibrioes:
n = 2–2x +2x+x=2+x
Larespuestacorrectaeslad.
7.59. El dióxido de azufre reacciona con el oxígeno, en un recipiente cerrado, para formar
trióxidodeazufre,segúnlaecuaciónquímica:
2
(g)+ (g)2
(g)
Unavezalcanzadoelequilibrioenelrecipientedevolumenfijo,sepuededecirque:
a)Sehagastadotodoel
y iniciales.
b)El
yel yanoreaccionanparaformar
.
c)El
nosedescomponeparadar
y .
d)Lacantidadde
permaneceinvariable.
(O.Q.L.Murcia2001)
a) Falso. Cuando se alcanza el equilibrio deben estar presentes todas las especies
implicadasendichoequilibrio.
b‐c)Falso.CuandosealcanzaelequilibrioSO yO siguenreaccionandoparaformarSO ,
alavezqueelSO sedescomponeenSO yO .
d)Verdadero.Cuandosealcanzaelequilibriolascantidadesdelasespeciesimplicadasen
dichoequilibriopermaneceninvariables.
Larespuestacorrectaeslad.
7.60. Se hacen reaccionar e para dar HI gas. Indique de cuál de las siguientes
magnitudesdependeráelvalordelaconstanteKpcuandosehayaalcanzadoelequilibrio:
a)Laconcentracióninicialde .
b)Latemperatura.
c)Lapresióntotaldelsistema.
d)Elvolumendelavasijadereacción.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
Paraelequilibrio:
H (g)+I (g)2HI(g)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
pHI 2
p p
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
p=p·yi
SustituyendoenlaexpresióndeK :
K =
p yHI 2
py py
=
yHI 2
y y
Comoseobserva,laconstanteK nodependedelapresión.Teniendoencuentaquepara
un gas a temperatura constante, presión y volumen son magnitudes inversamente
proporcionales(leydeBoyle),laconstanteK tampocodependedelvolumendelavasija
dereacción.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
204
LaexpresióndeK sepuedesimplificaraúnmás:
nHI
n
2
K = n
n = n
n n
nHI 2
n
dondensonlosmolestotales.
Portanto,K nodependede[H ]inicialydeacuerdoconlaleydelequilibrioquímico,la
constante solodependedelatemperatura.
Larespuestacorrectaeslab.
7.61.Elequilibriodinámicoimplica:
a)Unatendenciasolohacialaentalpíamínima.
b)Unatendenciasolohaciaeldesordenmolecularoentropíamáxima.
c)Unreajusteentrelastendenciashacialaentalpíamínimaylaentropíamáxima.
d)Unreajusteentrelastendenciashaciaunmáximodecalorymínimotrabajo.
(O.Q.L.CastillayLeón2001)
UnsistemaalcanzaelequilibriocuandoΔG=0.Sisetieneencuentaque:
ΔG=ΔH–TΔS
El equilibrio dinámico implica que las especies del equilibrio no tengan tendencia a
convertirseunasenotras.ParaellosenecesitaunreajusteenelsistemaquehagaqueΔH
tienda al mínimo, mientras que ΔS tienda al máximo y así perder capacidad de
desordenarse.
Larespuestacorrectaeslac.
7.62.Laconstantedeequilibrioparalareacción:
(s)
(g)+
(g) es =1,2·10 a25°C.
Cuandounamuestrade
(s)seencierraenunrecipientea25°C,lapresiónparcialde
enelequilibrioconelsólidoes:
a)7,2·10 atm
b)0,27atm
c)1,1·10 atm
d)0,8atm
e)1,2·10 atm
(Dato.R=0,082atm·L·
·
)
(O.Q.N.Oviedo2002)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
K =p
·p
Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción:
p
=p
=p
Considerandoquelosgasessecomportandeformaideal:
NH = H S =
p
RT
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
205
ndeK :
Sustiituyendoenlaexpresión
K = NH
1,2 10 =
=
p2
K =
=
H S 
RT
p2
0,082 298
8
2

p=0,268atm
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
7.63. La presión
n y la temp
peratura dell punto trip
ple del
son 5,1 attm y ‐56,7°°C. Su
temp
peratura críítica es 31°C
C. El
sóólido es má
ás denso qu
ue el
lííquido. ¿Bajo
o qué
condiicionesdeprresiónytemperaturael
esunlííquidoestablleenequilibrrio?
a)10
0atmy‐25°C
C
b)5,1
1atmy‐25°°C
c)10
0atmy33°C
d)5,1
1atmy‐100
0°C
e)1a
atmy‐56,7°C
C
(O.Q.N.Oviedo
o2002)
TalcomoseobseervaeneldiiagramadeffasesdelCO
O :
dadero. A 1 0 atm y ‐25
5°C el
a) Verd
CO eslíquido.
b)Falso
o.A5,1atm y‐25°CelC
CO es
gas.
c)Falso
o.A10atm y 33°Cel CO
C es
fluido supercrítico
s
(SCF), está
á por
encima de la Tcríticca y no se puede
p
licuar.
o. A 5,1 atm
m y ‐100°C el
e CO d) Falso
essólido
o.
e)Falso
o.A1atmy ‐56,7°CelC
CO es
gas.
Lareespuestacorrrectaeslaa
a.
7.64. Una reacció
ón tiene una
a constante de velocida
ad de la reacción directta igual a 2,,3·10 yylaconstanttedeequilibrioes4,0·100 .¿Cuáleseelvalordela
aconstanteddevelocidad
ddela
reacccióninversa??
a)1,1
1·10 b)5,8
8·10 c)1,7
7·10 d)9,2
2·10 e)9,2
2·10 (O.Q.N.Oviedo
o2002)
Sea,p
porejemplo
o,lareacción
nqueseveriificaenúniccaetapa:
AP
laseccuacionesdevelocidaddelasreacccionesdirecttaeinversason,respecctivamente:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
=k
r
[A]r
=k
206
[P]
Cuandosealcanzaelequilibriosecumpleque:
r
=r
Igualandolossegundosmiembrosdelasecuaciones:
k
[A]=k
[P]
Sedefinelaconstantedeequilibrio,K,como:
K=
k
k
=
[P]
[A]
Sustituyendo:
4,0·10 =
2,3·10
k
k
=5,8·10
Larespuestacorrectaeslab.
7.65.Alrepresentarel%deproductopresente
enunamezclaenreacción(ejeY)frenteala
presiónunavezalcanzadoelequilibrio(ejeX),
se obtiene la gráfica de la figura. ¿A qué
sistemaenequilibriodebecorresponderleesta
gráfica?
a) (g)+ (g)2NO(g)
b)
(g)2
(g)
c)3 (g)+ (g)2
(g)
d) (g)+ (g)2HI(g)
(O.Q.L.Murcia2002)(O.Q.L.Asturias2011)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Como se observa en la gráfica propuesta, se trata de un equilibrio en el existe menor
concentracióndeproductoconformeaumentalapresióntotalenelsistema.Siseaumenta
la presión total del recipiente, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
desplazaenelsentidoenelquebajelapresión,esdecir,enelsentidoelquedisminuyael
númerodemoléculasgaseosaspresentesenlosreactivos.
Delosequilibriospropuestoselúnicoquetienemenosmolesdegasenreactivosqueen
productoses:
(g)2
(g)
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
207
7.66.¿Cuáldelassiguientesafirmaciones,referidasalequilibrioquímico,escorrecta?
a) El valor de las constantes y solo depende de la temperatura a la que se alcance el
equilibrio.
b)Paralosequilibriosquímicosenfasegaseosa y soniguales.
c)Elgradodedisociaciónindicalacantidaddemolesdesustanciaquesehandisociadouna
vezalcanzadoelequilibrio.
d)Lapresiónsiempreinfluyesobreunequilibrioquímico.
(O.Q.L.Murcia2002)
a)Verdadero.Deacuerdoconlaleydelequilibrio,elvalordelaconstantedeequilibrio
solodependedelatemperatura.
b)Falso.LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgaseosos–Σcoef.esteq.reactivosgaseosos
ParaqueK =K esprecisoqueΔ=0.
c) Falso. No basta con conocer los moles disociados, ya que el grado de disociación se
definecomo:
α=
molesdisociados
molesiniciales
d)Falso.Lapresiónnoinfluyeenlosequilibriosenlosqueexisteigualnúmerodemoles
degasenreactivosyproductos.
Porejemplo,paraelequilibrio:
H (g)+I (g)2HI(g)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
pHI 2
p p
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
p=p·yi
SustituyendoenlaexpresióndeK :
K =
p·yHI 2
p·y p·y
=
yHI 2
y y
comoseobserva,laconstanteK nodependedelapresión.
Larespuestacorrectaeslaa.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
208
7.67.EncuáldelassiguientesreaccionesenequilibriosecumplequeKcyKptienendistinto
valoraunatemperaturadada:
a)
(g)+CO(g) (g)+
(g)
b) (g)+ (g)2HI(g)
c)
(g)+
(g)
(g)+NO(g)
d)C(s)+
(g)2CO(g)
(O.Q.L.Murcia2002)
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgaseosos–Σcoef.esteq.reactivosgaseosos
ParaqueK ≠K esprecisoqueΔ≠0.
Delosequilibriospropuestos,elúnicoenelquesecumplequeΔ≠0es:
C(s)+CO2(g)2CO(g)
enestecaso,Δ=2–1=1
Larespuestacorrectaeslad.
7.68.Enelequilibrio:
(dis)+4CO(g)
(dis)+4 (g)
dondeHbindicahemoglobina,¿cómodeberíamosactuarenloscasosdeenvenenamientopor
monóxidodecarbono?
a)Disminuyendolapresióndeoxígeno.
b)Aumentandolapresióndeoxígeno.
c)Disminuyendolaconcentracióndehemoglobina.
d)Metiéndoseenunabañera.
(O.Q.L.Murcia2002)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
El envenenamiento por CO implica un aumento en la presión de esta sustancia. Si se
aumentalapresiónparcialdelCO,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemase
desplaza en el sentido en el que baje esta presión, es decir, hacia la formación de
carboxihemoglobinayO .
Si se desea impedir el desplazamiento del equilibrio en el sentido de formación de los
productos es necesario aumentar la cantidad de algunos de ellos. En este caso, lo más
sencilloseríaincorporaralorganismomáscantidaddeO ,enotraspalabras,aumentando
lapresiónparcialdelO .
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
209
7.69.Laexpresióncorrectaparalaconstantedelequilibrio:
(g)
(s)+5
[
a)
=
b)
=
c)
=[
d)
=
]
]5
[ ][
(s)
es:
[
]
5[ ][
]5 1
[
]5
(O.Q.L.Murcia2002)
Setratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndesuconstantedeequilibrioes:
=
1
[
]5
Larespuestacorrectaeslad.
7.70.Enlareacción:
(g)+ (g)2HF(g)
con ΔH = ‐536 kJ y energía de activación 208 kJ, ¿cuál de los siguientes enunciados no es
correcto?
a)Elcalordeformaciónes‐268kJ/mol.
b)Enelequilibrio,unaumentodelatemperaturafavorecelareaccióninversa,aumentando
laconcentraciónde (g)y (g).
c)Enelequilibrio,unaumentodelatemperaturaylapresiónfavorecelareaccióndirecta,
aumentandolaconcentracióndeHF(g).
d)Laenergíadeactivacióndelareaccióninversaes372kJpormoldeHF.
(O.Q.L.CastillayLeón2002)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Verdadero. Teniendo en cuenta que se forma HF a partir de los elementos que lo
integranensuformamásestableencondicionesestándar,sisedesprenden536kJenla
formaciónde2molesdeHF,laentalpíadeformacióndeestasustancia:
‐536kJ
=‐268kJ·mol
2mol
b)Verdadero.Siseaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,el
sistema se desplaza en el sentido en el que se consuma el calor aportado y así baje la
temperatura.Comosetratadeunareacciónexotérmica,elequilibriosedesplazahaciala
formacióndeH yF conloqueaumentalaconcentracióndeestasustanciaenelnuevo
equilibrio.
c) Falso. Si se aumenta la presión total del recipiente, de acuerdo con el principio de Le
Châtelier, el sistema se desplaza en el sentido en el que baje la presión, es decir, en el
sentidoelquedesciendaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.En
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
210
este caso, el aumento de presión no influye al existir el mismo número de moléculas
gaseosasenambosladosdelareacción.
Porotraparteelaumentodetemperaturayaestárespondidoenelapartadoanterior.
d) Verdadero. A la vista del diagrama energético, por mol de HF, correspondiente a este
proceso
Energíía Potencial / kJ
Energ
Complejo activado
EA (directa) = 104 kJ
EA (inversa) = 372 kJ
H2 (g) + F2 (g)
H = -268 kJ
HF (g)
Coordenada de reacció
reacción
laenergíadeactivacióndelareaccióninversaes:
Δ H=E
E
E
=104kJ– ‐268kJ =372kJ
Larespuestacorrectaeslac.
7.71.Paraelsistema:
2
(g)2NO(g)+ (g)
Sabiendo que se parte de 1,00 mol de
siguientesexpresionesde siendox= .
1)
=
12
2)
=
1
en un recipiente de 1,00 L, se postulan las
2
4) =
1
1
¿Cuáldeestasexpresionesescierta?
a)Todas
b)Ninguna
c)Solola2
d)Solola1
3)
=
(O.Q.L.Asturias2002)
Latablademolescorrespondientealequilibrioes:
ninicial
ntransformado
nformado
nequilibrio
NO 1
2x

1–2x
LaexpresióndelaconstanteK es:
NO


2x
2x
O


X
X
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
K =
211
[NO]2 [O ]
[NO ]2
Teniendoencuentaqueelvolumenes1L:
2x 2 x
4x 2 x
K =
=
12x 2
12x 2
Comoseobserva,laexpresiónde
nocoincideconningunadelascuatropropuestas.
Larespuestacorrectaeslab.
7.72.Lasiguienteafirmación:
“La constante de equilibrio de una reacción exotérmica disminuye cuando aumenta la
temperatura”.
a)Esfalsa.
b)Esciertasiempre.
c)Esciertasoloparareaccionesespontáneas.
d)Esciertasoloparareaccionesnoespontáneas.
e)Esciertasoloparareaccionesenfasegaseosa.
(O.Q.N.Tarazona2003)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Paraelequilibrio:
A(g)B(g)
ΔH<0
si se aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier el sistema se
desplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasíbajelatemperatura.Al
tratarse de un proceso exotérmico la reacción se desplaza hacia la formación de los
reactivos.
laexpresióndelaconstantedeequilibrioes:
K=
[B]
[A]
Siaumenta[A]y,portanto,disminuye[B]elvalordelaconstantedeequilibriodisminuye.
Larespuestacorrectaeslab.
7.73.Lasiguientereacción:
(g)2
(g)
alcanzaelequilibrioalatemperaturade150°Csiendo =3,20moles/L.¿Cuáldebeserel
volumendelreactorenelquetranscurrelareacciónparaqueenélesténenequilibrio1mol
de
y2molesde
?
a)1,60L
b)0,80L
c)1,25L
d)2,50L
(O.Q.L.Murcia2003)
LaexpresióndelaconstanteK es:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
K =
212
[NO ]2 N O Sustituyendo:
3,2=
2/V 2
V=1,25L
1/V
Larespuestacorrectaeslac.
7.74. En un recipiente vacío se introduce cierta cantidad de hidrógenocarbonato de sodio
sólido y se calienta hasta 120°C. Cuando se alcanza el equilibrio dado por la ecuación
química:
2
(s)
(s)+
(g)+
(g)
lapresiónenelinteriordelrecipienteesde2,26atm.IndicaelvalordeKpparadichoproceso
enlascitadascondiciones.
a)6,63
b)5,12
c)1,28
d)1,13
(O.Q.L.Murcia2003)(O.Q.L.Murcia2008)
Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción:
p
=pH2O =p
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
pt =p
+p
=2pp=
pt
2,26atm
p=
=1,13atm
2
2
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndeKpes:
K =p
·p
Sustituyendo:
K =p K = 1,13 =1,28
Larespuestacorrectaeslac.
7.75.Considerelareacciónenequilibrio
2NO(g) (g)+ (g)
¿QuéleocurriráalaconcentracióndeNOcuando,sinvariarlatemperatura,sedisminuya
hasta 1/3 de su valor inicial el volumen del recipiente que contiene la mezcla gaseosa en
equilibrio?
a)Setriplicará.
b)Seharáseisvecesmayor.
c)Sereduciráalaterceraparte.
d)Novariará.
(O.Q.L.Murcia2003)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
213
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Si se disminuye el volumen hasta la tercera parte a temperatura constante, se triplica la
presióntotaldelrecipiente(leyde Boyle),deacuerdoconelprincipiode LeChâtelier,el
sistemasedesplaza en elsentidoen elquebajelapresión,esdecir,enel sentidoelque
disminuya el número de moléculas gaseosas presentes en el equilibrio. En este caso, el
número de moléculas de gas en ambas partes de la reacción es el mismo, por tanto, la
modificaciónpropuestanoalteraelequilibrio.
Respecto a la concentración de NO, si el volumen se reduce a un tercio del inicial la
concentraciónsetriplica.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.76.Considereelsiguientesistemaenreacciónenunrecipientecerradoyunavezalcanzado
elequilibrio:
(s)CaO(s)+
(g)
ΔH°=178,3kJ·
.
Aunatemperaturadeterminada,¿quiénseráproporcionalalaconstantedeequilibrio?
a)Lascantidadesde
(s),CaO(s)y
(g)enelequilibrio.
b)Lacantidadinicialde
(g).
c)Lacantidadde
(g)enelequilibrio.
d)Lacantidadde
(s)inicial.
(O.Q.L.Murcia2003)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndeK es:
K =p
Laconstante
equilibrio.
adeterminadatemperaturasolodepende delacantidad de
en el
Larespuestacorrectaeslac.
7.77.Indiquecuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa:
a) Se alcanza el equilibrio químico cuando la concentración de reactivos es igual a la
concentracióndeproductos.
b)Sealcanzaelequilibrioquímicocuandolavelocidaddelareaccióninversaseigualaala
velocidaddelareaccióndirecta.
c) Al aumentar la temperatura de un sistema en equilibrio éste evoluciona favoreciendo la
reacciónendotérmica.
d)Enunsistemaenequilibrio,uncatalizadordisminuye,enlamismamagnitud,laenergía
deactivaciónrequeridaparalareaccióndirectayparalainversa.
(O.Q.L.Murcia2003)
a)Falso.Cuandosealcanzaelequilibrio,lasconcentracionesdeproductosyreactivosno
tienenporquéigualarse,loqueocurreesquepermanecenconstantes.
b) Verdadero. Cuando se alcanza el equilibrio se igualan las velocidades de la reacción
directaeinversa.
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
214
c) Verdadero. Si aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasídesciendala
temperatura.Lareacciónendotérmicaeslaconsumecalorparaproducirse.
d)Verdadero.Comoseobservaenlagráfica,laadicióndelcatalizadordisminuyeporigual
laenergíadeactivacióndelasreaccionesdirectaeinversa.
EA (no catalizada)
E
EA (catalizador)
Reactivos
Productos
Coordenada de reacció
reacción
Larespuestacorrectaeslaa.
7.78.Enelequilibrio:
(s)
(s)+
(g)+
(g)
dondeΔH>0paraelprocesodedescomposición:
a)KcyKpsoniguales.
b)Unaumentodelatemperaturadesplazaelequilibriohacialaderecha.
c)Unaumentodelatemperaturanoinfluyeportratarsedeunequilibrio.
d)Unaumentodelapresiónfacilitaladescomposicióndelbicarbonato.
(O.Q.L.CastillayLeón2003)
a)Falso.LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=2–0=2
ParaqueK =K esprecisoqueΔ=0.
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
b)Verdadero.Siseaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,
el sistema se desplaza en el sentido en el que se consuma el calor aportado y así baje la
temperatura.Comosetratadeunareacciónendotérmica,elequilibriosedesplazahacia
(derecha).
laformaciónde
c) Falso. Como se ha visto en el apartado anterior las variaciones de temperatura sí que
influyeeneldesplazamientodelequilibrio.Esmás,latemperaturaeslaúnicavariableque
hacecambiarlaconstantedeequilibriodeunareacción.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
215
d) Falso. Si se aumenta la presión total del recipiente, de acuerdo con el principio de
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquebajelapresión,esdecir,enel
sentidoelquedesciendaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.En
estecaso,elequilibriosedesplazahacialaformacióndeCa HCO .
Larespuestacorrectaeslab.
7.79.Dadoelequilibrioquímicoenfasegaseosa:
+3 2
¿Cómoseobtendríamayorcantidaddeamoníaco?
a)Aumentandolapresióntotaldelrecipiente.
b)Disminuyendolapresióntotaldelrecipiente.
c)Disminuyendolapresiónparcialdelnitrógeno.
d)Disminuyendolapresiónparcialdelhidrógeno.
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Verdadero.Siseaumentalapresióntotaldelrecipiente,deacuerdoconelprincipio
de Le Châtelier, el sistema se desplaza en el sentido en el que baje la presión total, es
decir, en el sentido el que disminuya el número de moléculas gaseosas presentes en el
por lo que la cantidad de esta
equilibrio. En este caso hacia la formación de
sustanciaaumenta.
b)Falso.Eselopuestoalanterior.ElsistemasedesplazahacialaformacióndeN yH .
c‐d)Falso.SisedisminuyelapresiónparcialdelN (oH ),deacuerdoconelprincipiode
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueaumentedichapresiónparcial,
esdecir,hacialaformacióndeestassustancias.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.80.EnunequilibrioKp=Kcsi:
a)Todaslasespeciessongases.
b)Sehaalcanzadoelequilibrio.
c)Seproduceencondicioneshomogéneas.
d)Lavariaciónentreelnúmerodemolesgaseososdeproductosyreactivosesnula.
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgaseosos–Σcoef.esteq.reactivosgaseosos
EnelcasodequeΔ=0,secumplequeK =K .
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
216
7.81.Paraelequilibrio:
(g)+ (g)
(g)
siseañadecloro,manteniendolatemperaturaconstante:
a)Elequilibrionosemodifica.
b)Seproduceundesplazamientohacialosreactivos.
c)Seproduceundesplazamientohacialosproductos.
d)Seproduceunaumentodelaconstantedeequilibrio.
(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Falso.AlañadirCl atemperaturaconstanteseequilibrioserompe.
b)Falso.SiseañadeCl ,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplaza
en el sentido en el que consuma esta sustancia, es decir, hacia la formación de los
productos.
c)Verdadero.Siseañade ,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemase
desplazaenelsentidoenelqueconsumaestasustancia,esdecir,hacialaformaciónde
losproductos.
d) Falso. Si se añade Cl a temperatura constante, de acuerdo con el principio de
Le Châtelier, el sistema se desplaza en el sentido en el que consuma esta sustancia, es
decir, hacia la formación de los productos. Las nuevas cantidades de las sustancias en el
equilibriosondiferentesalasexistentesantesdeañadirCl perolarelaciónentreellasse
mantienedeacuerdoconlaexpresióndeK porloqueelvalordelaconstantenocambia
alnovariarlatemperatura.
Larespuestacorrectaeslac.
7.82.La del
,es1,8·10 ysuvelocidaddedisociaciónesv=8·10 [
¿Cuálseríalaconstantedevelocidaddelareaccióndeasociaciónde y
a)4,4·10 b)1,25·10 c)4,4·10 d)8·10 e)1,8·10 ?
].
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
LaecuaciónquímicacorrespondientealadisociacióndelCH COOH:
CH COOHCH COO +H Las ecuaciones de velocidad correspondientes a la disociación y a la asociación del
CH COOHson,respectivamente:
v
=k
[CH COOH]v
=k
[CH COO ][H ]
Cuandoseigualanambasvelocidadessealcanzaelequilibrio:
k
[CH COOH]=k
seobtiene:
[CH COO ][H ]
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
k
k
=
217
[CH COOH]
[CH COO ][H ]
Segúnlaleydeaccióndemasas,laconstantedeequilibrioes:
K=
[CH COOH]
[CH COO ][H ]
Igualandoambasexpresionesseobtiene:
K=
k
k
Sustituyendo:
1,8·10 =
8,0·10
k
k
=4,4·10 Larespuestacorrectaeslaa.
7.83.Cuandosedisuelveenaguaα‐d‐glucosa,sufreunaconversiónparcialaβ‐d‐glucosacon
propiedades físicas ligeramente diferentes. Esta conversión denominada mutarrotación se
detiene cuando el 63,6% de la glucosa está en forma α. ¿Cuál sería la K del equilibrio de
mutarrotación?
a)1,75·10 b)0,636
c)6,36·10 d)6,36·10 e)1,75
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Laecuaciónquímicacorrespondientealequilibriodemutarrotaciónes:
‐d‐glucosa‐d‐glucosa
Latabladeconcentracionescorrespondientealequilibrioes:
cinicial
ctransformado
cformado
cequilibrio
‐d‐glucosa
1
x

1–x
‐d‐glucosa


x
x
Sabiendo que x = 0,636 y sustituyendo en la expresión de la constante de equilibrio se
obtiene:
K =
[α‐d‐glucosa]
0,636
=
=1,75
[β‐d‐glucosa] 1–0,636
Larespuestacorrectaeslae.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
218
7.84.Lasacarosa‐Psesintetizaporreaccióndefructosayglucosa‐P,según:
fructosa(aq)+glucosa‐P(aq)sacarosa‐P(aq)
Laconstantedeequilibrioes0,05.¿Hastaquévolumendebeserdiluidaunadisoluciónque
contiene 0,05 moles de cada uno de los reactivos, fructosa y glucosa‐P para que en el
equilibrioenzimáticosetengaun3%deconversiónasacarosa‐P?
a)0,0078 b)78,4
c)784mL
d)7,84L
e)0,784
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Latablademolescorrespondientealequilibrioes:
ninicial
ntransformado
nformado
nequilibrio
fructosa
0,05
x

0,05–x
glucosa‐P
0,05
x

0,05– x
sacarosa‐P


X
X
Laexpresióndelaconstantedeequilibrioes:
x
sacarosa‐P
V
K c =
=
0,05–x 0,05–x
fructosa glucosa‐P
V
V
Sabiendoquelaconversiónesdel3%:
x=0,05mol
3molconvertido
=0,0015mol
100molinicial
Losmolesdeambosreactivosquequedansinconvertirenelequilibrioson:
0,05molinicial–0,0015molconvertido=0,0485molenequilibrio
SustituyendoenlaexpresióndeK :
0,0015
103 cm3
V
V=0,0784L
78,4
0,05=
0,0485 2
1L
V2
Larespuestacorrectaeslab.
7.85. Se quiere eliminar el vapor de agua de un recipiente. Utilizando la siguiente
información,¿cuálserálareaccióncorrespondientealmejorreactivodesecante?
a)Cu(s)+
(g)CuO(s)+ (g) b)CO(g)+
(g)
(g)+ (g) c)CO(g)+ (g)C(s)+
(g)
d)2 (aq)+
(aq)
(g)+
(g)
e)GdOCl(s)+2HCl(g)
(g)+
(s)
=2·10 =100
=2·10 =10 =0,12
(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)
Escribiendo todos los equilibrios de forma que el H O sea un reactivo, la reacción que
poseaelmayorvalordelaconstantedeequilibrioseráaquellaenlaqueestépresente
el mejor reactivo desecante, ya que la reacción se encuentra más desplazada hacia la
derecha.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
219
Elvalordelaconstantedeequilibriodelasreaccionesinversasenloscasosc),d)ye)son,
respectivamente:
c)CO(g)+H (g)C(s)+H O(g)
K '=
1
1
=
K
2·10
=5·10
d)SO (g)+H O(g)2H (aq)+SO (aq) K '=
1
1
=
K
10
K =10
=10 e)GdCl3(s)+H2O(g)GdOCl(s)+2HCl(g)
K '=
K =2·10 K =0,12
1
1
=
=8,3
K
0,12
Larespuestacorrectaeslad.
7.86.Sealareacciónexotérmica(ΔH°<0)enequilibrio:
A(g)+2B(g)3C(g)
dondeA,ByCsonsustanciasquesecomportancomogasesideales.
Indiquecuáldelassiguientesactuacionesdesplazaráelequilibriohacialaderecha:
a)Unadisminucióndepresiónatemperaturaconstante.
b)Unadisminucióndelatemperaturadelsistema.
c)Laadicióndeuncatalizador.
d)LaadicióndeCalsistemaatemperaturaypresiónconstante.
(O.Q.L.Madrid2004)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Falso. Al disminuir la presión total del recipiente, de acuerdo con el principio de Le
Châtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquesubalapresióntotal,esdecir,enel
sentido el que aumente el número de moléculas gaseosas presentes en el equilibrio. En
este caso como existe el mismo número de moléculas gaseosas en cada parte de la
reacciónelcambioenlapresiónnoproduceningúnefectosobreelsistemaenequilibrio.
b) Verdadero. Si se disminuye la temperatura, de acuerdo con el principio de Le
Châtelierelsistemasedesplazaenelsentidoenelquesegenereelcaloreliminadoyasí
aumentelatemperatura. Altratarsedeun procesoexotérmicolareacciónsedesplaza
hacialaformacióndelosproductos(derecha).
c) Falso. Un catalizador disminuye la energía de activación tanto de la reacción directa
comoinversa,portantoelequilibrionosemodifica.
d)Falso.SiseañadeC,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplaza
enelsentidoenelqueconsumaestasustancia,esdecir,hacialaformacióndelosreactivos
(izquierda).
Larespuestacorrectaeslab.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
220
7.87. Elyodoesu
unsólidopo
ocosolubleeenagua,en laqueorigin
naunadisolluciónmarrrón.El
sistem
madelafigu
ura:
(s) (aq)
estáeenequilibrio
oyseañademásyodosóólido.¿Quéo
ocurrirá?:
a)La
adisoluciónsseteñirádemarrónmássoscuro.
b)La
adisoluciónttomarácolo
ormarrónm ásclaro.
c)Nootendráefecctoenelequilibrio.
d)Au
umentarálaconcentraciiónde (aqq).
(O.Q.L.Murcia
a2004)
Setraatadeuneq
quilibriohetterogéneoen
nelquelaexpresiónde
eK es:
K = I aq La co
onstante so
olo depende
e de la con
ncentración de I (aq) por lo quee si se man
ntiene
consttante la tem
mperatura este
e
valor see mantiene constante. Por este mootivo, al serr el I insoluble en agu
ua la adición
n de más caantidad de esta sustancia no tien
ne ningún efecto
e
ndodelvaso
o.
sobreeelequilibrrioylacantidadañadidaasevaalfon
Lareespuestacorrrectaeslacc.
7.88. Eltrióxido deazufreseeutilizainduustrialmenteeparaprepa
ararácidosuulfúrico.Sefforma
porla
acombinaciióndedióxid
dodeazufre conunexcesodeaire.
El
puedeuttilizarsecom
mocatalizadoordelareaccción:
2
(g)+
+ (g)
2
(gg)
Elperfildeenerg
gíaparaesta
areacciónappareceenla figuraadjun
nta.
2SO2+O2
2SO3
¿Cuáll de las sigu
uientes actu
uaciones moodificará el equilibrio en el sentidoo de aumentar la
formacióndetrió
óxidodeazuf
ufrealtiemp oqueaumen
ntelavelocidaddereaccción?
a)Dissminuirelvo
olumendelvvasodereaccciónatemperaturaconstante.
b)Inccrementarla
atemperatu
uradelvaso dereacciónapresiónco
onstante.
c)Dissminuirlateemperaturadelvasode reacciónap
presiónconsttante.
d)Inccrementarla
acantidadd
depentaóxiddodedivanadio.
(O.Q.L.Murcia
a2004)
Enlaagráficase observaque
eelconteni doenergéticodelosprroductoses menorqueelde
losreeactivos,loq
quieredecirrquesetrattadeunproccesoexotérm
mico.
DeaccuerdoconeelprincipiodeLeChâteelierquediceeque:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
221
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Lavelocidaddelareacciónvienedadaporlaexpresión:
r=k[SO
[O
A su vez la constante de velocidad k aumenta con la temperatura según la ecuación de
Arrhenius:
k k exp ‐
E
RT
a) Verdadero. Si se disminuye el volumen a temperatura constante, se aumenta la
presióntotaldelrecipiente(leyde Boyle),deacuerdoconelprincipiode LeChâtelier,el
sistemasedesplaza en elsentidoen elquebajelapresión,esdecir,enel sentidoelque
disminuya el número de moléculas gaseosas presentes en el equilibrio. En este caso, el
.
sistemasedesplazahacialaformaciónde
Al disminuir el volumen aumenta la concentración de las especies reaccionantes y, por
tanto,aumentalavelocidaddelareacción.
b)Falso.Siaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistema
se desplaza en el sentido en el que se consuma el calor aportado y así descienda la
temperatura.Comosetratadeunareacciónexotérmicaelequilibriosedesplazahaciala
formacióndeSO .
c) Falso. Si disminuye la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistema se desplaza en el sentido en el que se produzca calor y así aumente la
temperatura.Comosetratadeunareacciónexotérmicaelequilibriosedesplazahaciala
formacióndeSO .
DeacuerdoconlaecuacióndeArrhenius,sidisminuyelatemperaturadisminuyeelvalor
dekyconellolavelocidaddelareacción.
d)Falso.LaadicióndemáscantidaddelcatalizadorV O noalteraelequilibrioyaqueun
catalizador disminuye por igual la energía de la activación de las reacciones directa e
inversa.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.89.Considerelasiguientereacciónquímicaenequilibrio:
2
(g)+2 (g)4HCl(g)+ (g)
Esteequilibriopuededesplazarsehacialaderechapor:
a)Eliminaciónde
(g)delamezcla.
b)Adicióndemás (g)alamezcla.
c)AdicióndeNe(g)alamezcla.
d)Disminucióndelvolumendelamezcla.
e)Aumentodelvolumendelamezcla.
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Murcia2010)(O.Q.L.Asturias2011)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
222
a) Falso. Si se elimina H O, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
desplazaenelsentidoenelqueseformeestasustancia.Lareacciónsedesplazahaciala
izquierda.
b)Falso.SiseañadeO ,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplaza
en el sentido en el que se consuma esta sustancia. La reacción se desplaza hacia la
izquierda.
c)Falso.SuponiendoqueelNe(uninerte)seañadealequilibrioavolumenconstante,el
cambioproducidoesunaumentodelapresióntotaldelsistemaporlaadicióndelnuevo
componente, pero manteniéndose constantes las presiones parciales de las sustancias
implicadasenelequilibrioporloqueelvalordelaconstanteKpnosealterayelequilibrio
nocambia.
d)Falso.Sisereduceelvolumendelrecipienteatemperaturaconstante,deacuerdoconla
leydeBoyleaumentalapresiónenelinteriordelrecipiente.Deacuerdoconelprincipio
deLeChâtelier,elequilibriosedesplazaenelsentidoeneldisminuyalapresión,esdecir,
haciadondehayamenosmolesdegas,enestecasohacialaizquierda,formacióndeH Oy
Cl .
e) Verdadero. Es la propuesta contraria al apartado d), si se aumenta el volumen del
recipienteatemperaturaconstante,deacuerdoconlaleydeBoylelapresiónenelinterior
del recipiente se reduce. De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el equilibrio se
desplazaenelsentidoenelaumentelapresión,esdecir,haciadondehayamásmolesde
gas,enestecasohacialaderecha,formacióndeHCly .
Larespuestacorrectaeslae.
7.90.Paralasiguientereacción:
(g)2
(g)
elvalorde =5,8·10 .
Silaconcentracióninicialde
(g)=0,040Mylaconcentracióninicialde
¿cuáleslaconcentracióndeequilibriode
(g)?
a)1,7·10 M
b)3,3·10 M
c)9,4·10 M
d)1,2·10 M
e)2,3·10 M
(g)es0M,
(O.Q.N.Luarca2005)(O.Q.L.Madrid2010)
Latabladeconcentracionescorrespondientealequilibrioes:
cinicial
ctransformado
cformado
cequilibrio
N O 0,040
x

0,040–x
NO


2x
2x
Laexpresióndelaconstantedeequilibrioes:
K =
[NO2 ]2 N2 O 4 SustituyendoenlaexpresióndeK :
5,8 10 =
2x
x=6,9 10
0,04x
M
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
223
Elvalorde[N O ]enelequilibrioes:
N O = 0,046,9·10
3
M=3,3·10
2
M
Larespuestacorrectaeslab.
(EnlacuestiónpropuestaenMadrid2010lacantidadinicialdeN O es0,50M).
7.91.Siseaumentalatemperatura,laconstantedelequilibrio:
(g)2
(g)
ΔH=54,8kJ·
.
a)Nocambiaperoelequilibriosealcanzamásdeprisa.
b)Nocambiaperoelequilibriosealcanzamásdespacio.
c)Aumenta.
d)Disminuye.
(O.Q.L.Murcia2005)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Si aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
desplaza en el sentido en el que se consuma el calor aportado y así descienda la
temperatura.Comosetratadeunareacciónendotérmicaelequilibriosedesplazahacia
laformacióndeNO conloquelacantidaddeestasustanciaenelequilibriosehacemayor
mientrasquelaN O sehacemenor.
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
[NO ]2 N O como[NO ]aumentay[N O ]disminuyeelvalorde
aumenta.
Larespuestacorrectaeslac.
7.92.Laconstantedeequilibrio( )deunareacciónsiempretienecomounidades:
a)Moles/litro.
b)Esadimensional.
c)Lasmismasque .
d)Nosepuedenprecisar,dependerádelasespeciesyestequiometríadelareacción.
(O.Q.L.Murcia2005)(O.Q.L.Asturias2006)
LasdimensionesdelaconstanteK dependendequeequilibrioseestudie.
Enelequilibrio:
N (g)+3H (g)2NH (g)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
[NH ]2 N [H ]3 lasunidadesdelaconstantesonL2 mol 2 ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
224
Enelequilibrio:
I (g)+H (g)2HI(g)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
[HI]2 laconstanteesadimensional
H I Larespuestacorrectaeslad.
7.93.Paraelsistemaenequilibrio:
2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0.
a)Lavelocidaddereacciónserámayora1000°Cquea640°C.
b)Silapresióntotaldelamezclaenequilibrioesde1atm,entonces = .
c)Alaumentarlapresióntotalaumenta .
d)Siseexpandeelsistema,atemperaturaconstante,sefavorecelaformacióndeC.
(O.Q.L.Murcia2005)
a)Verdadero.Lavelocidaddelareacciónvienedadaporlaexpresión:
Lavelocidaddelareacciónvienedadaporlaexpresión:
r=k[A [B A su vez la constante de velocidad k aumenta con la temperatura según la ecuación de
Arrhenius:
k k exp ‐
E
RT
Portanto,siaumentalatemperaturaaumentalavelocidaddelareacción.
b)Falso.LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=2–3=‐1
En este caso, K ≠ K ya que Δ ≠ 0. El que la presió n de la mezcla sea 1 atm no tiene
ningunainfluenciaenlarelaciónentrelasconstantes.
c) Falso. De acuerdo con la ley del equilibrio químico, el valor de la constante K solo
cambiasicambialatemperatura,nocambiaalvariarlapresión.
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
d)Falso.Siseexpandeelsistemaatemperaturaconstante,disminuyelapresióntotaldel
recipiente(leydeBoyle),deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplaza
enelsentidoenelquesubalapresión,esdecir,enelsentidoelqueaumenteelnúmerode
moléculas gaseosas presentes en el equilibrio. En este caso, el sistema se desplaza hacia
losreactivos.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
225
Larespuestacorrectaeslaa.
7.94.Conrespectoalequilibrioquímicopuedeafirmarseque:
a)Lafuncióndeuncatalizadoreslasustitucióndelmecanismodereacciónporotroconuna
energíadeactivaciónmásbaja.
b)Lapresenciadeuncatalizadorhacemáspositivoelvalordelaconstantedeequilibrio,al
aumentarlaconcentracióndelosproductosconrespectoaladelosreactivos.
c)Lapresenciadeuncatalizadorenunareacciónreversibledesplazaelequilibriohaciala
derecha.
d)Loscatalizadoressolotienenefectoenlosequilibrioshomogéneos.
(O.Q.L.Murcia2005)
Comoseobservaenlafigura,lamisióndeuncatalizadordisminuirporiguallaenergíade
laactivacióndelasreaccionesdirectaeinversa.Porestemotivoelequilibrionosealtera,
simplementesealcanzaenmenostiempo.
E
EA (no catalizada)
EA (catalizador)
Reactivos
Productos
Coordenada de reacció
reacción
Larespuestacorrectaeslaa.
7.95.Lareacción:
2NO(g)+ (g)2
(g)
ΔH=‐113,0kJ
2
tieneunaecuacióndevelocidadv=k[NO] [ ].
¿Cuáldelossiguientescambiosaumentaráelrendimientode
ylavelocidad?
a)Unaumentodelapresióntotalatemperaturaconstante.
b)Unaumentodelatemperatura.
c)Adicióndeuncatalizadoratemperaturaconstante.
d)Unaumentodelvolumenatemperaturaconstante.
(O.Q.L.Asturias2005)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Falso.Siseaumentalapresiónatemperaturaconstante,deacuerdoconelprincipiode
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquedisminuyalapresión,esdecir,
haciadondemenosmoléculasgaseosashaya,enestecasohacialaformacióndeNO porlo
queaumentaelrendimientodeestasustancia.
Comolatemperaturapermanececonstantelaconstantedevelocidadnocambia.Además,
como la reacción se desplaza hacia la formación de NO , los valores de [NO] y [O ]
disminuyenporloquedisminuyelavelocidaddelareacción.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
226
b) Falso. Si se aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistema se desplaza en el sentido en el que baje la temperatura y como se trata de un
procesoexotérmico,estossoloestánfavorecidosporundescensodelatemperatura.Por
estemotivolacantidaddeNO disminuyeyconelloelrendimiento.
Comolatemperaturaaumentatambiénlohacelaconstantedevelocidad.Además,comola
reacciónsedesplazahacialaformacióndeNOyO ,lasconcentracionesdeestasespecies
aumentanporloquetambiénaumentalavelocidaddelareacción.
c)Falso.Laadicióndeuncatalizadoraumentalavelocidaddelareaccióndirectaeinversa
porloquenoseaumentaelrendimientoenNO .
d)Falso.Siseaumentaelvolumenatemperaturaconstante,deacuerdoconlaleydeBoyle
disminuyelapresión.DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaen
el sentido en el que aumente la presión, es decir, hacia donde más moléculas gaseosas
haya,enestecasohacialaformacióndeNOyO porloquedisminuyeelrendimientode
NO .
Comolatemperaturapermanececonstantelaconstantedevelocidadnocambia.Además,
comolareacciónsedesplazahacialaformacióndeNOyO ,lasconcentracionesdeestas
especiesaumentanporloquetambiénaumentalavelocidaddelareacción.
Ningunadelasrespuestasescorrecta.
7.96.Siparaelequilibrio:
2
(g)+ (g)2
(g)
Se supone que las concentraciones iniciales de todas las especies son 2,0 M, ¿cuáles de los
siguientesgruposdevaloresnosonposiblescomoconcentracióndeequilibrio?
a)1,8 1,9
2,2
b)2,2 2,1
1,8
c)2,4 2,4
1,6
d)1,4 1,7
2,6
(O.Q.L.Asturias2005)
 Suponiendo que la reacción transcurre hacia la derecha, la tabla de concentraciones
correspondientealequilibrioes:
Latabladeconcentracionescorrespondientealequilibrioes:
cinicial
ctransformado
cformado
cequilibrio
SO 2
2x

2–2x
O
2
x
2x
2– x
SO
2

X
2+2x
a)Posible.Suponiendoquex=0,1Mlosvaloreselequilibrioson:
[SO ]=1,8M
[O ]=1,9M
[SO ]=2,2M
d)Posible.Suponiendoquex=0,3Mlosvaloreselequilibrioson:
[SO ]=1,4M
[O ]=1,7M
[SO ]=2,6M
 Suponiendo que la reacción transcurre hacia la izquierda, la tabla de concentraciones
correspondientealequilibrioes:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
cinicial
ctransformado
cformado
cequilibrio
SO 2

2x
2+2x
O
2

x
2+x
227
SO
2
2x

2– 2x
b)Posible.Suponiendoquex=0,1Mlosvaloreselequilibrioson:
[SO ]=2,2M
[O ]=2,1M
[SO ]=1,8M
c) No posible. En este caso no se cumple la estequiometría para ninguno de los dos
sentidos ya que es imposible que partiendo de las mismas cantidades iniciales las
cantidadesenelequilibriodeSO yO seaniguales.
Larespuestacorrectaeslac.
7.97.El
(s)sedescomponesegúnlareacción:
(s)
(s)+
(g)
Siendo =0,0095a120°C.Sisequiereimpedircualquierpérdidadepesoalpesar
a120°C,lapresiónparcialdel
deberáser:
a)Mayorque0,0095atm.
b)Menorque0,0095atm.
c)Igualalapresiónparcialdel
(s).
d)Iguala1atm.
(O.Q.L.Asturias2005)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =p
SilapresiónparcialdelCO esmayorde0,0095atm,setendráqueQ >K yparaquese
alcance de nuevo el equilibrio a esa temperatura el sistema se debe desplazar hacia la
formaciónAg CO .
Larespuestacorrectaeslaa.
7.98.Enunareacciónenequilibrio:
a)Loúnicoquepuedemodificarlasconcentracionesdeloscomponentesesuncambioenla
temperatura.
b)Uncambioenlatemperaturanocambiaránuncalasconcentracionesdeloscomponentes.
c)Uncambioenlapresiónbastaráparacambiarlasconcentracionesdeloscomponentes.
d) Un cambio en la concentración de cualquiera de los componentes cambiará todas las
concentraciones.
(O.Q.L.Asturias2005)
a‐b)Falso.Lasconcentracionesdeloscomponentesdeunamezclaenequilibriocambian
ademásdeconlatemperaturaconloscambiosenelnúmerodemoles,presiónyvolumen.
c) Falso. Un cambio en la presión no produce ningún cambio en los equilibrios como el
siguiente:
H (g)+Cl (g)2HCl(g)
enlosqueexisteelmismonúmerodemolesdegasenproductosyreactivos.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
228
d)Verdadero.DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,uncambioenlaconcentración
deunadelasespeciesdelequilibriohacequeelsistemasedesplaceenelsentidoopuesto
loquehacecambiarlasconcentracionesdetodaslasespeciespresentes.
Larespuestacorrectaeslad.
7.99.¿Cuáldelossiguientesequilibriossedesplazaráhacialaformacióndereactivoscuando
aumentaelvolumendelareacción?
a) (g)+3 (g)2
(g)
b) (g)+ (g)2HI(g)
c)2
(g)2 (g)+ (g)
d)2 (g)3 (g)
e) (g)+ (g)2HF(g)
f)C(s)+
(g)2CO(g)
g)CO(g)+
(g)
(g)+NO(g)
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.LaRioja2011)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Si se aumenta el volumen a temperatura constante, de acuerdo con la ley de Boyle
disminuyelapresión.DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaen
el sentido en el que aumente la presión, es decir, hacia donde más moléculas gaseosas
haya.
Δν=Σcoef.esteq.productosgaseosos‐Σcoef.esteq.reactivosgaseosos
a)Δν=2−4=‐2.Sedesplazahacialosreactivos.
b‐e‐g)Δν=2−2=0.Noafectaalequilibrio.
c‐d)Δν=3−2=1.Sedesplazahacialosproductos.
f)Δν=2−1=1.Sedesplazahacialosproductos.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.100.Siladensidaddelgrafitoesaproximadamente2g·
yladelfullereno1,5g·
¿enquésentidodesplazaráelequilibriolaaplicacióndeunapresiónelevada?
a)Hacialaformacióndegrafito.
b)Hacialaformacióndefullereno.
c)Nohaydesplazamiento.
d)Seformancantidadesaproximadamenteigualesdeambasvariedadesalotrópicas.
,
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
Con esos valores de la densidad, las sustancias propuestas no se comportan como gases
ideales por lo que no se les puede aplicar el principio de Le Châtelier sobre el
desplazamientodelequilibrio.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
229
7.101.Paralasiguientereacción:
+ 2AB
elgráficodeconcentracióndelasespeciesimplicadasfrentealtiempoes:
Concentración/M
[AB]
[A2 ]=[B2]
Tiempo
Elvalordelaconstantedeequilibrioes:
a)1
b)2
c)4
d)8
(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
[AB]2
A [B ]
Segúnelgráfico,losvaloresdelasconcentracionesdelasespeciesenelequilibrioson:
[AB]=2M
[A ]=[B ]=1M
Sustituyendo:
K =
2
1
2
2
=4
Larespuestacorrectaeslac.
7.102.Paraelequilibriodedisociacióndelcomplejodecobreconamoníaco:

+4
Laafirmacióncorrectaes:
a)Laadicióndemás
destruyeelcomplejo.
b)LaadicióndeCudesplazaelequilibriohacialaderecha.
c)LaadicióndeKCldesplazaelequilibriohacialaizquierda.
d)Alcalentar,paraeliminar
,elequilibriosedesplazahacialaderecha.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Falso. De acuerdo con el principio de Le Châtelier, si se añade NH el equilibrio se
desplazaenelsentidoenelqueseconsumaestasustancia,esdecir,sedesplazahaciala
formacióndelcomplejo(izquierda).
b‐c) Falso. Las especies Cu y KCl no están presentes en el equilibrio por lo que no lo
afectan.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
230
elequilibrio
d)Verdadero.DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,siseelimina
sedesplazaenelsentidoenelqueserepongaestasustancia,esdecir,sedesplazahacia
laderechadeformaquesedestruyeelcomplejo.
Larespuestacorrectaeslad.
7.103.Paralareacción:
(s)+2 (g)Sn(s)+2
(g)
a 750°C la presión total del sistema es 32,0 mmHg, siendo la presión parcial del agua
23,7mmHg.Laconstantedeequilibrioparadichareacciónes:
a) =7,30
b) =5,25
c) =3,80
d) =8,15
(O.Q.L.CastillaLaMancha2005)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
p
p
2
2
LapresiónparcialdeH es:
32,0mmHg–23,7mmHg=8,3mmHg
Sustituyendoseobtiene:
2
1atm
760mmHg
K =
2 =8,15
1atm
8,3mmHg
760mmHg
23,7mmHg
Larespuestacorrectaeslad.
7.104. Un recipiente cerrado contiene una cierta cantidad de líquido en equilibrio con su
vapor.Sielvolumendelrecipientedisminuye,¿quésucedecuandoseestableceelequilibrio?
a)Disminuyelatemperatura.
b)Condensapartedelvapor.
c)Aumentalapresión.
d)Disminuyelapresión.
e)Partedellíquidopasaalafasevapor.
(O.Q.N.Vigo2006)
Si la temperatura permanece constante, la presión de vapor del líquido también
permanececonstanteyaqueéstasolodependedelatemperatura.
Deacuerdoconlaecuacióndeestadodelosgasesideales:
p=
nRT
V
para que p se mantenga constante, si V disminuye n debe disminuir, es decir debe
condensarpartedelvapor.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
231
7.105.Seintroduceunaciertacantidadde 4 10 (s)enunrecipientea400Kyseesperaa
quesealcanceelequilibriodelasiguientereacción:
4 10 (s) 4 (g)+5
(g)
Silapresióntotalesde1,86atm,elvalordela
a)9,61·10 b)11,16
c)2,78
d)0,36
e)41,41
adichatemperaturaes:
(O.Q.N.Vigo2006)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndeK es:
K p
p
5
Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción:
p =5p =5p
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
pt =p +p =6pp=
pt
1,86atm
p=
=0,31atm
6
6
SustituyendoenlaexpresióndeK :
K 5p6 K 5 0,31atm
6
2,77
Larespuestacorrectaeslac.
7.106.Unrecipientecontieneenequilibriohieloyagualíquidaa0°Cy1atm.Siseaumenta
lapresiónmanteniendoconstantelatemperatura:
a)Seformarámáshielo.
b)Seformarámáslíquido.
c)Sesublimarápartedelhielo.
d)Partedelagualíquidapasaráavapor.
(O.Q.L.Murcia2006)(O.Q.L.Madrid2009)
Setratadelequilibrio:
H O(s)H O(l)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Si se aumenta la presión, disminuye el volumen, de acuerdo con el principio de
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquedesciendaelvolumen.Comoel
H O(l)esmásdensaqueelhieloelvolumenqueocupaellíquidoesmenor,portanto,el
sistemasedesplazahacialaformacióndemáslíquido.
Tambiénpuedeverseapartirdeldiagramadefasesdelagua:
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
232
En el pun
nto B coexxisten H O (s) y
H O (l), al aumentaar la presión a
temperatura constannte, se pasa al
ondesolohaayH O(l).
puntoB’do
Larespuesstacorrecta eslab.
7.107
7.Dadalasig
guientereaccción:
2
(g)+
+ (g)
2
(gg)
larellaciónentrelasconstanttesdeequilibbrio
a) = ½
b) =
c) =
d) =
y
es:
(O.Q.L.Madrid20066)(O.Q.L.Cádizz2008)
Lareelaciónentreelasconstan
ntesK yK vienedadaaporlaexprresión:
K =K RT
R
siend
do
Δ=Σcoef.esteq.productosgas––Σcoef.esteeq.reactivosgas=2–33=‐1
Porttanto:
RT)1 o
obien K =K (RT)–1 K =K (R
Lareespuestacorrrectaeslacc.
7.108
8.Seintrodu
uce
siguieentereacció
ón:
((s)enunreccipientede1
1La25°Cysealcanzaeelequilibrio
odela
(s))
(g)+
(g)
Lacooncentración
nmolarenelequilibriodde
a)1,3
3·10 M
b)3,2
2·10 M
c)1,3
3·10 M
d)1,6
6·10 M
=1,6·10 .
(g)ees:
(O.Q.L.Madrid
d2006)
Setraatadeuneq
quilibriohetterogéneoy laexpresión
ndelaconsttanteK es:
K =[NH ][H
]
S]
Deaccuerdoconllaestequiom
metríadela reacción:
[NH ]=[H
H S]
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
233
SustituyendoenlaexpresióndeK :
K
NH
Elvalorde[NH ]enelequilibrioes:
NH = K = 1,6·10 =1,3·
M
Larespuestacorrectaeslaa.
7.109.Alaumentarlatemperatura,laconstantedeequilibriodeunareacciónexotérmica:
a)Aumenta
b)Disminuye
c)Nodependedelatemperatura.
d)Aumentaenlasreaccionesexotérmicasydisminuyeenlasendotérmicas.
(O.Q.L.Madrid2006)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Paraelequilibrio:
A(g)B(g)
ΔH<0
si se aumenta la temperatura, de acuerdo con el princpio de Le Châtelier el sistema se
desplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasíbajelatemperatura.Al
tratarse de un proceso exotérmico la reacción se desplaza hacia la formación de los
reactivos.
Laexpresióndelaconstantedeequilibrioes:
K=
[B]
[A]
Si aumenta [A] y, por tanto, disminuye [B] el valor de la constante de equilibrio
disminuye.
Larespuestacorrectaeslab.
(EstacuestiónesmuysimilaralapropuestaenTarazona2003).
7.110.Dadoelequilibrioquímicorepresentadoporlasiguienteecuación:
(g)+3 (g)2
(g)
Siunavezestablecidoelequilibrioseañadeunaciertacantidadde (g),sepuededecir,sin
error,queparaalcanzardenuevoelequilibrio:
a) El sistema evolucionará disminuyendo la masa de (g) y permaneciendo constante el
restodelosgases.
b)Disminuirálamasade (g)yaumentarálade
(g),permaneciendoconstantelade
(g).
c)El (g)actuarádereactivolimitanteporloqueseconsumirácompletamente.
d)Elsistemaevolucionará,peronosepuededecir,enprimeraaproximación,silamasade
(g)aumentaráodisminuirá.
(O.Q.L.Asturias2006)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
234
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Siseañade ,de acuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaen el
.
sentidoenelqueconsumaestasustancia.Seconsume yseforma
Ningunarespuestaescorrecta.
7.111.¿Cuáldelassiguientescaracterísticascorrespondeaunestadodeequilibrio?
a)Paraquesealcanceelestadodeequilibrioquímicoelsistemadebesercerrado.
b)Unverdaderoequilibrioquímicosolosealcanzapartiendodelosreactivosdelareacción.
c) El equilibrio se caracteriza por la constancia de algunas propiedades como la
concentración,porloquesetratadeunsistemadecomposiciónconstante.
d)Inclusodespuésdealcanzarseelequilibrioquímicocontinúanproduciéndoselasrecciones
directaeinversaanivelmicroscópico.
(O.Q.L.Asturias2006)
a)Falso.Esacondiciónsoloesnecesariaparalosequilibriosenfasegaseosa.
b) Falso. El estado de equilibrio de un sistema puede alcanzarse tanto partiendo de
reactivos,deproductosodeambos.
c) Falso. El estado de equilibrio de un sistema no se caracteriza porque se mantenga
constantelaconcentracióndelassustancias,sinoporelvalordelaconstantedeequilibrio.
Esdecir,aunamismatemperatura,sepuedetenerelmismovalordelaconstanteKccon
diferentesvaloresdelasconcentracionesdereactivosyproductos.
d) Verdadero. El estado de equilibrio se caracteriza por ser dinámico, es decir, que las
reaccionesdirectaeinversacontinúanunavezquesehaalcanzadoéste.
Larespuestacorrectaeslad.
7.112.Dadoelsistemarepresentadopor:
2NO(g)+ (g)2NOCl(g)
únicamentesepuedeafirmarque:
a)Esunsistemaenelquesecumpleque[NO]eq=[NOCl]eq.
b) En este proceso siempre se debe hacer reaccionar inicialmente el doble de cantidad de
NO(g)quede 2 (g).
c)Secumplesiempre,deacuerdoconlaestequiometríadelareacción,quelarelaciónmolar
delassustanciaspresentesenelequilibrioesNO: 2 :NOCles2:1:2.
d)Unavezalcanzadoelequilibrio,existeunarelaciónentrelasconcentracionesquesiempre
esconstanteeindependientedelascantidadesinicialspuestasareaccionar.
(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)
a) Falso. Cuando el sistema se encuentra en equilibrio no tiene porqué cumplirse que
[NO =[NOCl .
b) Falso. El equilibrio se alcanza independientemente de cuáles sean las cantidades
inicialesdeNOyCl .
c) Falso. La relación de especies en el equilibrio no tiene nada que ver con la relación
molardadaporlaestequiometriadelproceso.
d) Verdadero. Cuando se alcanza el equilibrio, se mantienen constantes las
concentraciones de todas las especies implicadas en el equilibrio y estas son
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
235
independientes de cuáles hayan sido las cantidades inciales que se hayan hecho
reaccionar.
Larespuestacorrectaeslad.
7.113.Dadoelsiguienteequilibrio:
(s)
(g)+HCl(g)
ΔH>0
señalacuáldelassiguientesafirmacionesrespectoalsistemaesfalsa:
a) Aumentando la temperatura a presión constante el equilibrio se desplaza hacia la
formacióndelosproductos.
b)Añadiendomás 4 (s)elequilibriosedesplazahacialaformacióndelosproductos.
c) Aumentando la presión a temperatura constante disminuye la cantidad de gases que se
encuentranenelequilibrio.
d)Enelestadodeequilibrio,el 4 (s)seformaysedescomponeconlamismavelocidad.
(O.Q.L.Asturias2006)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Verdadero.Siseaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,el
sistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasídesciendala
temperatura. Al tratarse de un proceso endotérmico la reacción se desplaza hacia la
derecha,esdecirhacialaformacióndeproductos.
b)Falso.Setratadeunequilibrioheterogéneo,porloqueelNH4 Cl(s)nointervieneenla
expresióndelaconstanteK ,portanto,elequilibrionosemodifica.
c) Verdadero. Al aumentar la presión, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistemasedesplazaenelsentidoenelquebajelapresióntotal,esdecir,enelsentidoel
quedisminuyaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.
d)Verdadero.Elestadodeequilibriodeunsistemasecaracterizaporquelasespeciesque
lointegranseformanysedescomponenconlamismavelocidad.
Larespuestacorrectaeslab.
7.114.Dadaslassiguientesecuaciones:
(g)+ (g)2HI(g) ½
(g)+½ (g)HI(g)
2HI(g) (g)+ (g) Secumpleque:
a) = = b) = =1/ ½
½
c) =
= 1/
½
d) = 1/
=
(O.Q.L.Asturias2006)
La expresión de las constantes K , K y K para los equilibrios dados son,
respectivamente:
[HI]2
[HI]
H [I ]
K =
K =
½
½ K =
H [I ]
[H ] [I ]
[HI]2
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
236
Larelaciónentrelasdiferentesconstanteses:
=
1
=
½
=
½
Larespuestacorrectaeslac.
7.115.Paraelprocesoatemperaturaambiente:
a)
b)
c)
A(g)+B(g)C(g)
= > < (O.Q.L.LaRioja2006)
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=2–1=1
Enestecasosecumpleque:
K =K RT

>
Larespuestacorrectaeslab.
7.116.Laconstantedeequilibriodeunprocesosumadeotrosdosesigual:
a)Alasumadesusconstantes.
b)Alproductodesusconstantes.
c)Aladiferenciadesusconstantes.
(O.Q.L.LaRioja2006)
Lasconstantesdeequilibrionosonaditivas.Cuandounprocesoeselresultadodelasuma
deotrosdos,suconstantedeequilibrioeselproductodelasconstantesdelasreacciones
sumadas.
Larespuestacorrectaeslab.
7.117.Lapresenciadeuncatalizadorenelequilibrio:
(g)+3 (g)2
a)Lodesplazahacialaderecha.
b)Noinfluye.
c)Lodesplazahacialaizquierda.
(g)
ΔH=‐22kcal
(O.Q.L.LaRioja2006)
Un catalizador disminuye la energía de activación tanto de la reacción directa como
inversa,portantonoinfluyeenelequilibrio.
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
237
7.118. Alcanzado un equilibrio, se añaden reactivos, sin variar la temperatura. ¿Qué le
sucederáa ?
a)Aumentará
b)Disminuirá
c)Novariará
(O.Q.L.LaRioja2006)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Siseinyectanreactivoselsistemaenelequilibrioatemperaturaconstanteelequilibriose
deplaza en el sentido en el que estos se consuman, es decir, hacia los productos. No
obstante,comolatemperaturanovaríalaconstantedeequilibrionocambia.
Larespuestacorrectaeslac.
7.119.Unasustanciagaseosasedisociasegúnelequilibrio:
A(g)B(g)+C(g)
Enunaexperienciaseintroducen0,2molesdeAenunrecipientevacíode2Ldecapacidada
300K.Cuandosehaalcanzadoelequilibriolapresióntotalesde4,3atm.Apartirdeestos
datos,laconstante adichatemperaturaes:
a)5,46
b)0,22
c)0,74
(Dato.R=0,082atm·L·
·
)
(O.Q.L.LaRioja2006)
Latablademolesdelareacciónes:
A
B
ninicial
0,2

ntransformado
x

nformado
x

nequilibrio
0,2–x
x
ntotal =(0,2–x)+x+x=(0,2+x)
C


x
x
El valor de ptotal permite calcular x. :Considerando que los gases se comportan de forma
idealseaplicalaecuacióndeestado:
0,2+x =
4,3atm·2L
x=0,15mol
0,082atm·L·mol 1 K 1 100+273 K
Laspresionesparcialesenelequilibrioson:
pA =p
0,2‐x
0,2‐0,15 mol
=4,3atm
=0,61atm
0,2+x
0,2+0,15 mol
pB =pC =p
x
0,15mol
=4,3atm
=1,84atm
0,2+x
0,2+0,15 mol
SustituyendoenlaexpresióndelaconstanteK :
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
K 238
pB pC
1,84 2
5,5
pA
0,61
Larespuestacorrectaeslaa.
7.120.Enunmatrazserealizaelvacíoysellenaconmetanoa0°Cy1,00atm,alcalentara
1000°Clapresiónseelevarápidamentea4,66atmperoseincrementadespuéshastallegara
6,34atmdebidoaladisociación:
(g)C(s)+2 (g).
¿Cuáleselvalorde paraelequilibrioanterior?
a)1,68
b)2,36
c)3,79
d)0,036
e)2,2·10 (O.Q.N.Córdoba2007)
Latabladepresionesdelareacciónes:
pinicial
ptransformado
pformado
pequilibrio
CH 4,66
p

4,66–p
H


2p
2p
Elvalordepes:
p= 6,34–4,66 atm=1,68atm
Laspresionesparcialesenelequilibrioson:
p
=4,66–pp
= 4,66–1,68 atm=2,98atm
p =2pp =2 1,68atm =3,36atm
SustituyendoenlaexpresióndelaconstanteK :
K p
p
2
3,36 2
3,79
2,98
Larespuestacorrectaeslac.
7.121. Las energías libres estándar de formación de
(g) y de
(g) son
respectivamente 12,39 kcal/mol y 23,59 kcal/mol. ¿Cuál es el valor de a 25°C para el
equilibrio:
(g)2
a)7,459
b)0,134
c)1,2·10 d)2,25
e)2,3·10 (Datos.R=8,314J·
(g)?
·
;1cal=4,184J)
(O.Q.N.Córdoba2007)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
239
La variación de energía de Gibbs asociada al proceso puede calcularse a partir de la
expresión:
ΔG°=Σ νi ·Goi
productos Σ
νi ·Goi
reactivos Sustituyendo:
4,184kJ
12,39kcal
23,59kcal
1molN O
=1,19kcal
=4,98kJ·mol 1kcal
molNO
molN O
ΔG°=2molNO
LaexpresiónquerelacionaK conΔG°es:
K exp
‐ΔG°
RT
Sustituyendo:
K exp
‐4,98kJ mol
8,314·10 kJ mol
K
25+273 K
0,134
Larespuestacorrectaeslab.
7.122.Enunmatrazde2Lseponehidrógenocarbonatodesodiosólido,sepracticaelvacíoy
secalientaa100°C.Aestatemperaturalapresióndelequilibrio:
2
(s)
(s)+
(g)+
(g),esde0,962atm.
Lamasade
(s)quesehadescompuestoserá:
a)0,231g
b)0,031g
c)2,67g
d)4,36g
e)5,28g
(Datos.Masasatómicas:Na=23,0;H=1,0;C=12,0;O=16,0;R=0,082atm·L·
·
)
(O.Q.N.Córdoba2007)
Deacuerdoconlaestequiometríadelareacción:
p
=p
=p
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
pt =p
+p
=2pp=
pt 0,962atm
=
=0,481atm
2
2
Considerandoquelosgasessecomportandeformaidealseaplicalaecuacióndeestado:
n=
p
V
RT
=
0,481atm·2L
=0,0315molCO 0,082atm·L·mol 1 K 1 100+273 K
RelacionandoCO yNaHCO seobtienelamasadesólidoquesedescompone:
0,0315molCO
2molNaHCO 84gNaHCO
=5,28g
1molCO
1molNaHCO
Larespuestacorrectaeslae.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
240
7.123
3.Imaginemosunsistem
magaseosoeenequilibriocomoeldellafigura.
Sise inyectaagu
uaconlajeringuillaJ(ellamoníaco esmuysolub
bleenagua)),mantenien
ndoel
émboolofijoylateemperaturaconstante.
a)Au
umentarálaconcentraciióndehidróggeno.
b)Elequilibrionoseafecta.
c)Elequilibrioseedesplazahacialaform
macióndeam
moníaco.
d)Elequilibrioseedesplazahacialadescoomposicióndeamoníaco
o.
e)Au
umentarálaconcentraciióndenitróggeno.
(O.Q.N.C
Córdoba2007))(O.Q.L.Galicia
a2010)
Sise inyectaH Oenelsiste
O
ma,elNH sedisuelveenéstacon loquelaprresiónparciialdel
yelequilibrioserompee.
NH disminuyey
DeaccuerdoconeelprincipiodeLeChâteelierquediceeque:
“cualquier
r cambioenu
unadelasvaariablesqueedeterminan
nelestadoddeequilibriodeun
ausaundesp
plazamientoodelequilibrrioenelsentidoquetienndeaoponeerseal
sistema,ca
cambioenlavariablem
modificada””.
a‐e) Falso. Se co
onsumen H y N paraa formar NH
H por lo su
us concentraaciones se hacen
h
ores.
meno
b)Faalso.Elequillibrioserom
mpealdisolvverseelNH enagua.
c)Ve
erdadero.SeformaNH .
d)Faalso.Seform
maNH .
Lareespuestacorrrectaeslacc.
7.124
4. La compo
osición volu
umétrica de la mezcla gaseosa que se obtienee en el sigu
uiente
proceeso:
C(s)+ (g
(g)
(g) ( =5,60)a1000°Ces:
a)15
5,15%de
b)21
1,01%de
c)84,
4,85%de
d)10
0,20%de
e)30
0,15%de
yy84,85%dee
yy78,99%dee
yy15,15%de
yy89,80%dee
yy69,85%dee
(O
(O.Q.N.Córdoba
a2007)
Setraatadeuneq
quilibriohetterogéneoy laexpresión
ndelaconsttanteK es::
K =
p
p
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
241
DeacuerdoconlaleydeDaltondelaspresionesparciales:
p
=p·y
p =p·y Portratarsedeunamezclabinaria:
y
+y =1y =1y
SustituyendoenlaexpresióndeK :
K =
p·y
p 1y
5,60=
y
y
1y
=0,8485
La composición de la mezcla expresada en porcentaje en moles es 84,85% de
15,15%de .
y
Larespuestacorrectaeslaa.
7.125.Dadaslasconstantesdeequilibriodelassiguientesreacciones:
(g)+½
(g)
(g)
(g)+ (g)2NO(g)
¿Cuálserálaconstantedeequilibrioparaelproceso?
(g)2NO(g)
(g)+½
a)K= + b)K= − c)K= / d)K=
(O.Q.L.Murcia2007)
LaexpresióndelasconstantesK yK paralosequilibriosdadosson:
K =
[N O
N [O
K =
½
[NO 2
N O
LaexpresióndelasconstanteKparaelequilibriosolicitadoes:
K=
[NO 2
[N O [O
½
Despejando[N ]delasexpresionesdeK yK2eigualando:
N =
[N O
K [O
N =
½

[NO 2
K O
Simplificandoyordenandoseobtiene:
K=
[NO 2
[N O [O
½
=
[N O
K [O
=
½
[NO 2
K O
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
242
Larespuestacorrectaeslac.
7.126.Lasformacionesdeestalactitasyestalagmitassondepósitosde
queseoriginan
apartirdebicarbonatodecalcio,
,disueltoenaguaquesefiltraatravésdelas
grietasdelterreno.Elequilibrioqueseestableceentreestasdossustanciases:
(aq)
(s)+
(g)+
(l)
de acuerdo con este equilibrio, las mejores condiciones para la formación de estalactitas y
estalagmitassepresentancuando:
a)Seevapora
,peronosedesprende
.
b)Cristalizael
.
c)Sedesprende
,peronoseevapora
.
d)Sedesprende
yseevapora
simultáneamente.
(O.Q.L.Murcia2007)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Para que se favorezca el depósito de CaCO es preciso que el equilibrio se encuentre
desplazadohacialaderecha,esdecir,quesedesprendaCO yseevaporeH O.
Larespuestacorrectaeslac.
7.127.ElpHdelasangreescrítico.SielpHcaepordebajode7,4resultaloquesedenomina
comoacidosis.ElpHdelasangresemantienecomoconsecuenciadelsiguienteequilibrio:
(g)+
(l) (aq)+
(aq)
portantosepuedereducirlaacidosis:
a) Introduciendo agua en la sangre desde las células para desplazar el equilibrio a la
derecha.
b)Adicionandounaenzimaquecataliceestareacción.
c)IntroduciendoclorurodesodioenlasangreparacambiarelpH.
d)Forzandounarespiraciónintensaparareducirlosnivelesde
ensangre.
(O.Q.L.Murcia2007)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
ParareducirelcontenidodeH+enlasangreyasíaumentarelpHesprecisodesplazarel
equilibriohacialaizquierda.SiseeliminaCO delasangre,deacuerdoconelprincipiode
LeChâtelier,elsistemasedesplazaenesesentidoparareponerelCO eliminado.
Larespuestacorrectaeslad.
7.128.Sielequilibrio:
2ICl(g) (g)+
(g)
tienedeconstante4,8·10 a25°C,esoindicaqueenlasituacióndeequilibrio:
a)Haymuchomenos y queICl.
b)HabráeldobledeIClquede .
c)LaspresionesdeICl, y seránlasmismas.
d)Habrámuchomás y queICl.
(O.Q.L.Murcia2007)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
243
Laexpresióndelaconstantedeequilibriodelareacciónes:
K =
I2 Cl2
ICl
ElqueelvalordeK =4,8·10 quieredecirque[I2 ][Cl2 ]<<
.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.129.Consideralareacciónenequilibrioa1000°C:
2CO(g)+ (g)2
(g)
ΔH=‐566kJ
¿Cuáldelassiguientesmodificacionesconduciráaunaumentodelaconcentraciónde
a)Undescensodelvolumentotal.
b)Unincrementodelatemperatura.
c)Laadicióndeuncatalizador.
d)UnadisminucióndelapresiónparcialdelCO(g).
?
(O.Q.L.Murcia2007)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Verdadero. Al disminuir el volumen total del recipiente a temperatura constante,
según la ley de Boyle aumenta la presión del sistema. De acuerdo con el principio de Le
Châtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquebajelapresióntotal,esdecir,enel
sentidoelquedisminuyaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.En
estecasocomohaymenornúmerodemoléculasgaseosasaladerechadelaecuación,el
.
sistemasedesplazahacialaformaciónde
b) Falso. Si se aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasídesciendala
temperatura. Al tratarse de un proceso exotérmico la reacción se desplaza hacia la
izquierda,esdecirhacialaformacióndeCOyO .
c) Falso. Un catalizador disminuye la energía de activación tanto de la reacción directa
comoinversa,portantoelequilibrionosemodifica.
d)Falso.SidisminuyelapresiónparcialdelCO,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,
el sistema se desplaza en el sentido en el que aumente dicha presión, es decir, hacia la
formacióndeCO.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.130. Sielvalorde paralareacciónA  B es2,ysemezclan2molesdeA con2
molesdeB,paraalcanzarelequilibrio:
a)AumentaráelnúmerodemolesdeA.
b)AumentaráelnúmerodemolesdeB.
c)AumentarátantoelnúmerodemolesdeAcomodeB
d)Nopasaránada,porqueyaseestáenlasituacióndeequilibrio
(O.Q.L.Murcia2007)
Laexpresióndelaconstantedeequilibriodelareacciónes:
K =
B
=2
A
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
244
ElvalordeK =2ysepartedelosmismosmolesdeAyB,entoncesQ =1,ycomoK >Q paraquesealcanceelequilibrioelsistemadebedesplazarsehacialaformacióndeB,por
tanto,enelequilibrioaumentaelnúmerodemolesdeBydisminuyeelnúmerodemoles
deA.
LarespuestacorrectaeslaB.
7.131.¿Encuáldelassiguientesreaccionesunaumentodevolumenconduceaunaumento
delaformacióndelosproductos?
a)
(s)
(g)+
(g)
b)2
(g)
(g)
c) (g)+ (g)2HI(g)
d)2
(g)+ (g)2
(g)
(O.Q.L.Madrid2007)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Si se aumenta el volumen del recipiente a temperatura constante, según la ley de Boyle,
disminuyelapresión.DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaen
elsentidoenelquesubalapresión,esdecir,enelsentidoelqueaumenteelnúmerode
moléculas gaseosas presentes en el equilibrio. Esto ocurre en las reacciones en las que
Δν>0,donde:
Δν=Σcoef.esteq.productosgaseosos‐Σcoef.esteq.reactivosgaseosos
a)Δν=2−0=2.Sedesplazahacialosproductos.
b)Δν=1−2=‐1.Sedesplazahacialosreactivos.
c)Δν=2−2=0Noafectaalequilibrio.
d)Δν=2−3=‐1.Sedesplazahacialosreactivos.
Larespuestacorrectaeslaa.
(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2005).
7.132. Un recipiente contiene agua líquida y vapor a 100°C y 1 atm, en equilibrio. Si se
mantieneconstantelatemperaturayseaumentalapresión:
a)Seformarámásvapor.
b)Seformarámáslíquido.
c)Nosedesplazaráelequilibrio.
d)Solidificaráelvapor.
(O.Q.L.CastillayLeón2007)(O.Q.L.CastillayLeón2008)
Setratadelequilibrio:
H O(l)H O(g)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
245
d Le
Si see aumenta la presión, disminuye el volumeen, de acuerrdo con el principio de
Châteelier, el sisttema se desplaza en el sentido en el que descienda el voolumen. Com
mo el
H O (l)esmásd
densaqueellH O(g)el volumenqu
ueocupaellíquidoesm
menor,porttanto,
quido.
elsisstemasedessplazahacia laformacióóndemáslíq
Tamb
bién puede verse a
a partir d
del
diagrramadefaseesdelagua:
EnellpuntoBco
oexistenH O(g)yH
O
O (l),
al au
umentar la presión a
a temperatu
ura
consttante,sepasaalpunto B’dondesoolo
hayH
H O(l).
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
(Estaa cuestión es muy similar a la
propuestaenMu
urcia2006).
7.133
3.Consideralosdosequiilibriosgaseoososa25C::
(g)+½
½
(g)

(g))
2
(g)

2
(g)+ (gg)
¿Cuálldelassiguiientesrelacionesesverddadera?
a) = b) = 1/
c)
= d) =1/ (O.Q.L.Castilla
(
yLeón2007)((O.Q.L.Asturiass2011)
Laexxpresióndelaconstante
eK paraam
mbosequilib
brioses:
K =
p
p
p
K
K =
(p )
p
p
Lareelaciónexisttenteentrea
ambasconsttanteses:
=
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
7.134
4.Enlareacciónenfasegaseosa
+3 

2
(Δ
(ΔH°<0)
¿Cuálldelassigu
uientesaccio
onesdesplazzaráelequilibriohaciallaformaciónndelproducctode
reaccción?
a)Elaumentodeelapresióna
atemperatuuraconstantee.
b)La
aadicióndeuncatalizad
dor.
c)Elaumentodeelatemperatturadelsisteema.
d)La
aadiciónde
atemperaturayprresiónconsta
ante.
(O.Q.L. CastillayLeón
n2007)
DeaccuerdoconeelprincipiodeLeChâteelierquediceeque:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
246
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Verdadero.Alaumentarlapresióndelrecipiente,deacuerdoconelprincipiodeLe
Châtelier, el sistema se desplaza en el sentido en el que baje la presión, es decir, en el
sentidoelquedisminuyaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.En
.
estecasohacialaformacióndelproducto
b) Falso. Un catalizador disminuye la energía de activación tanto de la reacción directa
comoinversa,portantoelequilibrionosemodifica.
c) Falso. Si se aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier el
sistema se desplaza en el sentido en el que se consuma el calor aportado y así baje la
temperatura. Al tratarse de un proceso exotérmico la reacción se desplaza hacia la
formacióndelosreactivos.
d) Falso. Si se añade NH , de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
desplazaenelsentidoenelqueconsumaestasustancia,esdecir,hacialaformacióndelos
reactivos.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.135.Enunrecipientede2Lseintroducen0,6molesdeunasustanciagaseosaA.Unavez
alcanzado el equilibrio quedan 0,2 moles de A. La constante de equilibrio para la
reacción:
A(g)2B(g)+C(g)
a)0,16
b)0,32
c)1,28
d)0,64
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
Latablademolesdelareacciónes:
ninicial
ntransformado
nformado
nequilibrio
Enelequilibrio:
0,6–x=0,2
A
0,6
x

0,6–x
seobtiene
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
B [C]
[A]
Sustituyendo
2·0,4 0,4
2
K = 2
=0,32
0,2
2
Larespuestacorrectaeslab.
B


2x
2x
C


X
X
x=0,4moles
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
247
7.136. Indica cuál de los siguientes cambios no afecta a la descomposición térmica del
.
a)Laelevacióndelatemperatura.
b)Ladisminucióndelapresión.
c)Lavariacióndelaconcentraciónde
.
d)Unaumentodelacantidadinicialdesustancia.
(O.Q.L.CastillayLeón2007)
LaecuaciónquímicacorrespondientealadescomposicióntérmicadelCaCO es:
CaCO (s)CaO(s)+CO (g)
Laconstantedeequilibriocorrespondientees:
K =[CO ]
a) Falso. De acuerdo con la ley del equilibrio químico, todos los equilibrios se alteran al
modificarlatemperatura,yaquelaconstantedeequilibriodependedelatemperatura.
b)Falso.Aldisminuirlapresióndelrecipiente,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,
elsistemasedesplazaenelsentidoenelquesubalapresión,esdecir,enelsentidoelque
aumenteelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.Enestecasohaciala
formacióndeCaCO .
c)Falso.Sisecambia[CO ],cambialaconstantedeequilibrioyelsistemasedesplazaenel
sentidoenelqueseanuleelcambio.
, no cambia el valor de la
d) Verdadero. Si se aumenta la cantidad inicial de
constantedeequilibrioyelsistemapermaneceinalterado.
Larespuestacorrectaeslad.
7.137.Alaumentarlapresión,elequilibrio:
3Fe(s)+4
(g)
(s)+4
sedesplaza:
a)Hacialaderecha.
b)Hacialaizquierda.
c)Noinfluyelapresión.
d)DependedelacantidadinicialdeFe(s).
(g)
(O.Q.L.LaRioja2007)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
K =
p
p
=
p y
p y
=
y
y
Estetipodeequilibriosenlosqueexisteelmismonúmerodemolesdegasenproductos
queenreactivosnoestáafectadoniporvariacionesdepresiónnidevolumen.
Larespuestacorrectaeslac.
(CuestiónmuyparecidaalapropuestaenNavacerrada1996).
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
248
7.138.Paraelequilibrio:
2
(s)
(s)+
(g)+
adeterminadatemperatura,secumpleque:
a) = b) =
c) =4
d) =
(g)
(O.Q.L.LaRioja2007)(O.Q.L.LaRioja2008)
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=2–0=2
Portanto:
Kc =Kp (RT)–2 obienKp =Kc (RT)2 Larespuestacorrectaeslab.
7.139.Enelsistemaenequilibrio:
AB(s)A(g)+B(g)
SisedoblalaconcentracióndeA,laconcentracióndeBenelequilibrioessiempre:
a)¼desuvalororiginal.
b)⅓desuvalororiginal.
c)½desuvalororiginal.
d)Unvalordistintodelosanteriores.
(O.Q.L.Asturias2007)
Laconstantedeequilibriocorrespondientees:
K =[A][B]
Sielnuevovalorde[A]es:
A =2[A0 ]
paraquesemantengaelvalordeK esprecisoque:
B =
[B0 ]
2
Larespuestacorrectaeslac.
7.140.¿Quéseverificaparalareacción:
(g)2Br(g)
con = 4·10 a 250°C y = 3·10 a 1500°C, si se empieza con 1 mol de
recipientede1L?
a)Sisealcanzaelequilibrioa250°Chabrácantidadesigualesde yBr.
b)Sisealcanzaelequilibrioa250°ChabráfundamentalmenteátomosdeBr.
c)Sisealcanzaelequilibrioa1500°Chabrácasiexclusivamente .
d)Sisealcanzaelequilibrioa1500°Chabrácantidadesapreciablesde yBr.
en un
(O.Q.L.Asturias2007)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
249
a‐b)Falso.Comolaconstantedeequilibrioa250°Cesmuypequeñaquieredecirqueenel
equilibrioexistirácasitodoBr .
c)Verdadero.Resolviendoelequilibrioplanteadocuandoseintroduce1moldeBr enun
recipientede1L:
K =
Br
[Br ]
3·10 =
2x
x=0,027molBr 1‐x =0,973molBr 1‐x
LocualquieredecirqueenelequilibrioexistirácasitodoBr .
d)Falso.Comosehavistoenelapartadoanterior,lacantidaddeBresmuchomenorque
ladeBr .
Larespuestacorrectaeslac.
7.141. La siguiente afirmación: “la constante de equilibrio de una reacción exotérmica
disminuyecuandoaumentalatemperatura”.
a)Esciertasoloparareaccionesespontáneas.
b)Esciertasiempre.
c)Esciertasoloparareaccionesnoespontáneas.
d)Esciertasoloparareaccionesenfasegaseosa.
(O.Q.L.Asturias2007)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,siseaumentalatemperaturaenunareacción
exotérmica,elsistemasedesplazahacialosreactivosparaquedeesaformaseconsuma
caloryasídesciendalatemperatura.
Comolaconstantedeequilibrio
K =
[productos]
[reactivos]
Si[reactivos]aumentay[productos]disminuye,elvalordeK disminuye.
Larespuestacorrectaeslab.
7.142.Parasiguientereacción:
2
(g)+2
(g)2
(g)+3S(s)
larelaciónentrelasconstantes y es:
a) = b) =
c) =
d) =
(O.Q.L.Madrid2008)
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=2–3=‐1
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
250
Sustituyendo:
=
Larespuestacorrectaeslad.
7.143.SabiendoquelavariacióndeenergíadeGibbsestándardeformación,
°,delHI(g)
es1,70kJ·
,laconstantedeequilibrioparaladisociacióndelHI(g)ensuselementosa
298Kserá:
a)0,205
b)0,502
c)0,686
d)1,99
(Dato.R=8,314J·
·
)
(O.Q.L.Madrid2008)
LarelaciónentrelaconstantedeequilibrioK ylavariacióndeenergíadeGibbsΔGviene
dadaporlaexpresión:
K =exp ‐ΔG°/RT Sustituyendo:
K
exp ‐
1,70
8,314·10
298
0,504
ObtenidoelvalordeK delareaccióndeformacióndelHI(g),elvalordelaconstantepara
lareaccióndedisociacióndelHI(g)seráelinverso:
K
1
0,504
1,99
Larespuestacorrectaeslad.
7.144.Sabiendoquelasconstantesdeequilibriodelassiguientesreaccionesson
2NO(g)
(g)+
(g) y
2NO(g)+ (g)2NOBr(g)
LaconstantedeequilibrioparalaformacióndeunmoldeNOBr(g)apartirdesuselementos
enestadogaseososepuedeexpresarpor
a) − b) / c) + d) / (O.Q.L.Madrid2008)
LareaccióncorrespondientealaformacióndelNOBr(g)apartirdesuselementoses:
1
1
1
N (g)+ O (g)+ Br (g)NOBr(g)
2
2
2
LaexpresióndelaconstanteK delareacciónproblemaes:
K =
p
½
pNOBr
p ½ p
½
Lasexpresionesdelasconstantesdeequilibriodelasreaccionesdadasson:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
K =
p ·p
pNO
K =
pNOBr
pNO p
251
Comoseobserva,elvalordepNO noapareceenlaexpresióndelaK acalcular,portanto
despejandodichovalorenlasexpresionesanterioreseigualandoseobtiene:
pNO =
p ·p
K

p
= NOBr
K p
pNO
pNOBr
K2
=
K1 p ·p ·p
SacandoraízcuadradaseobtieneelvalordelaconstanteK :
K =
½
p
pNOBr
p ½ p
½
K2
K1
Comoseobserva,larespuestaobtenidanocoincideconningunadelaspropuestas.
7.145.Lasiguientereacciónseutilizaenalgunosdispositivosparalaobtenciónde
4
(s)+2
(g)2
(s)+3
(g)
:
=28,5a25°C
Se añade una cierta cantidad de
(g) y
(s) a un matraz en el que se ha hecho
previamenteelvacíoysedejaqueseestablezcaelequilibrio.Silapresiónparcialdel
en
elequilibrioes0,050atm,lapresiónparcialdel es:
a)0,74atm
b)0,41atm
c)0,37atm
d)1,2atm
(O.Q.L.Madrid2008)(O.Q.L.Asturias2011)
LaexpresióndelaconstanteK delareacciónes:
K =
p
p
Sustituyendo:
28,5=
p
p =0,41atm
0,05 Larespuestacorrectaeslab.
7.146.Paralareacción:
(s)+2 (g)2
(g)+Sn(l)
con a900Kes1,5ya1100Kes10.Paraconseguirunareducciónmáseficientedel
(s)deberánemplearse:
a)Temperaturaselevadas.
b)Altaspresiones.
c)Temperaturasbajas.
d)Bajaspresiones.
(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.L.Cádiz2009)
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
252
a)yc)Paradeterminarsilareacciónesexotérmicaoendotérmicaapartirdelvalordela
constantedeequilibrio,seaplicalaecuacióndevan’tHoffquerelacionadichasconstantes
deequilibrioconlatemperatura:
ln
ln
K
K
K
K
ΔH° 1
1

ΔH° R
1
1
R T1 T2

T1 T2
Enestecasolaconstantedeequilibrioaumentaalaumentarlatemperatura.Portantose
cumpleque:
T2 >T1 
Si
1
1

>0
T1 T2
K >K ln
K
K
ΔH°=R
>0
(>0)
>0
(>0)
Comoseobserva,tantoelnumeradorcomoeldenominadortienenelmismosigno,porlo
tanto,ΔH°>0,procesoendotérmico.
Si se aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema
evolucionará de forma que se produzca un descenso de la temperatura, es decir en el
sentidoenelqueseconsumacalor.Altratarsedeunareacciónendotérmica(seabsorbe
calor),elsistemasedesplazahacialaformacióndeSn(l).
Propuestaa):esverdaderoquelastemperaturaselevadasconsiganunareducciónmás
eficientedelSnO .
Propuestac):esfalsoquelastemperaturasbajasconsiganunareducciónmáseficiente
delSnO .
b)yd)Teniendoencuentaquesetratadeun equilibrioheterogéneo,laexpresióndela
constantedeequilibrio,K ,es:
K =
p
p
p y
p y
=
Comoseobserva,laconstante
=
y
y
nodependedelvalordelapresión.
LaexpresiónquerelacionaK yK :
K =K RT
donde:
ν=coef.esteq.productosgaseosos–coef.esteq.reactivosgaseosos
DesdeelpuntodevistadelprincipiodeLeChâtelier,enestecasosetienequeν=0,lo
quequieredecirquesetratadeunequilibrioenelquenoafectanlasvariacionesdela
presiónydevolumen.
Propuestab):esfalsoquelaspresioneselevadasconsiganunareducciónmáseficiente
delSnO .
Propuestad):esfalsoquelaspresionesbajasconsiganunareducciónmáseficientedel
SnO .
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
253
Larespuestacorrectaeslaa.
7.147.Alcanzadounequilibrioquímico,seañadenreactivos,sinvariarlatemperatura.¿Qué
lesucederáa ?
a)Aumentará
b)Disminuirá
c)Novariará
d)Dependerádelacantidaddereactivosañadidos.
(O.Q.L.Asturias2008)
Unavezqueunsistemaalcanzaelequilibriolatemperaturasemantieneconstante.
Si se añaden reactivos sin variar la temperatura, de acuerdo con el principio de
Le Châtelier, el sistema se desplaza hacia la formación de productos para consumir los
reactivosañadidosperomanteniendoelvalordelaconstantedeequilibrioK .
Larespuestacorrectaeslac.
7.148. El dióxido de azufre, reacciona con el oxígeno y forma trióxido de azufre, según la
reacción:
(g)+½ (g)
(g)
ΔH=‐98,9kJ
¿Cuálesdelassiguientesafirmacionessonciertas?
1.Aldisminuirlapresiónseelevarálaconcentraciónde
.
2.Elrendimientodeesteprocesodisminuyealelevarlatemperatura.
3.Paraaumentarlaconcentraciónde
setienequeefectuarlareacciónen
presenciadeuncatalizador.
4.Sisedejaexpandirlamezclaenequilibrio,disminuirálaconcentraciónde
enel
medio.
a)1y4.
b)2y3.
c)2y4.
d)1y2.
(O.Q.L.Asturias2008)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
1.Falso.Aldisminuirlapresión,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemase
desplaza en el sentido en el que aumente la presión, es decir, en el sentido en el que
aumente el número de moléculas gaseosas en el equilibrio. Como todas las especies son
gaseosasyhaymásgasenlosreactivos,elsistemasedesplazaenesesentidoporloqueno
aumentalaconcentracióndeSO .
2. Verdadero. Al elevar la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistemasedesplazaenelsentidoenelquebajelatemperaturagastandoelcaloraportado.
Comosetratadeunprocesoexotérmicoelsistemasedesplazahacialaformacióndelos
reactivosconloquedisminuyeelrendimientodelproceso.
3.Falso.Laadicióndeuncatalizadoraumentalavelocidaddelareaccióndirectaeinversa
porloquenoaumentalaconcentracióndeSO .
4.Verdadero.Sielsistemaseexpandeatemperaturaconstante,deacuerdoconlaleyde
Boyle disminuye la presión. De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
254
desplaza en el sentido en el que aumente la presión, es decir, en el sentido en el que
aumente el número de moléculas gaseosas en el equilibrio. Como todas las especies son
gaseosasyhaymásgasenlosreactivos,elsistemasedesplazaenesesentidoporloque
disminuyelaconcentracióndeSO .
Larespuestacorrectaeslac.
7.149.Lasiguientereaccióntranscurrea150°C:
(g)2
(g)
con =3,20
¿Cuáldebeserelvolumendelavasijaenlaqueserealizaparaqueesténenequilibriounmol
de
condosmolesde
?
a)1,60L
b)1,25L
c)0,80L
d)0,625L
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)
LaexpresióndelaconstanteK delareacciónes:
n
[NO ]2
K =
= n V
[N O ]
V
2
=
n
n
·V
Sustituyendo:
3,2=
2 2
V=1,25L
1·V
Larespuestacorrectaeslab.
7.150.Suponiendoquesealcanzaelequilibriodelproceso:
2CO(g)+ (g)2
(g)
¿Cómosepodríaobtenerunmayorrendimientode
a)Bajandolatemperaturaylapresión.
b)Elevandolatemperaturaylapresión.
c)Elevandolatemperaturaybajandolapresión.
d)Bajandolatemperaturayelevandolapresión.
ΔH=‐567kJ
?
(O.Q.L.CastillayLeón2008)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Si se baja la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema
evolucionará de forma que se produzca un aumento de la temperatura, es decir en el
sentidoenelqueseproduzcacalor.Altratarsedeunareacciónexotérmica(sedesprende
(g).
calor),elsistemasedesplazahacialaformaciónde
Si se aumenta la presión, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
desplazaenelsentidoenelquebajelapresión,esdecir,enelsentidoenelquedisminuya
elnúmerodemoléculasgaseosasenelequilibrio.Comotodaslasespeciessongaseosasy
(g).
haymenosgasenlosproductos,elsistemasedesplazahacialaformaciónde
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
255
7.151.Considerandolareaccióndeequilibrio:
CO(g)+2 (g)
(g)
Sisecomprimeelsistemahastaunvolumenmenor,elequilibriosedesplazará:
a)Hacialaderecha.
b)Hacialaizquierda.
c)Noinfluye.
d)Dependedelapresióntotal.
(O.Q.L.LaRioja2008)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Si se aumenta la presión, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
desplazaenelsentidoenelquebajelapresión,esdecir,enelsentidoenelquedisminuya
elnúmerodemoléculasgaseosasenelequilibrio.Comotodaslasespeciessongaseosasy
(g),
haymenosgasenlosproductos,elsistemasedesplazahacialaformaciónde
esdecir,hacialaderecha.
Larespuestacorrectaeslaa.
7.152.Considerandoelequilibrio:
(g)+ (g)2HCl(g)
¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesválida?
a)Cuandolareacciónalcanzaelequilibrio,noseproduceningunareacciónmás.
b) A cualquier temperatura, cuando se establece el equilibrio, el número de moles de los
reactivosesigualqueelnúmerodemolesdelosproductos.
c) Cuando se establece el equilibrio, la concentración de cada sustancia en el sistema es
constanteconeltiempo.
d)Cuandoseestableceelequilibrio,lavelocidaddereacciónescero.
(O.Q.L.LaRioja2008)
a‐d) Falso. El equilibrio es cinético, lo cual quiere decir que la reacción transcurre en
ambossentidosconlamismavelocidad.
b)Falso.Cuandosealcanzaelequilibrio,elnúmerodemolesdelasdiferentesespeciesno
tieneporquéserelmismo.
c) Verdadero. Cuando se alcanza el equilibrio, el número de moles de las diferentes
especies se mantiene constante con el tiempo y su relación proporciona la constante de
equilibrioK :
K =
[HCl]2
[H2 ][Cl2 ]
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
256
7.153.¿Encuáldelassiguientesreaccionesunaumentodevolumendereacciónfavorecela
formacióndeproductos?
a)2NO(g)+ (g)2
(g)
b)
(g)+4 (g)
(g)+2
(g)
c)CO(g)+
(g)
(g)+ (g)
d)4
(g)+5 (g)4NO(g)+6
(g)
e)
(g)+½ (g)
(g)
(O.Q.N.Ávila2009)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Si se aumenta el volumen del recipiente a temperatura constante, según la ley de Boyle,
disminuyelapresión.DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaen
elsentidoenelquesubalapresión,esdecir,enelsentidoelqueaumenteelnúmerode
moléculas gaseosas presentes en el equilibrio. Esto ocurre en las reacciones en las que
Δν>0,donde:
Δν=Σcoef.esteq.productosgaseosos‐Σcoef.esteq.reactivosgaseosos
a)Δν=2−3=‐1.Sedesplazahacialosreactivos
b)Δν=3−5=‐2.Sedesplazahacialosreactivos
c)Δν=2−2=0.Noafectaalequilibrio
d)Δν=10−9=1.Sedesplazahacialosproductos
e)Δν=1–1,5=‐0,5.Sedesplazahacialosreactivos
Larespuestacorrectaeslad.
(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2007).
7.154.Paralasiguientereacción
(s)
(g)+
(g)
¿Cuáleselefectodelaadiciónde
(s)sobrelaposicióndeequilibrio?
a)Lareacciónsedesplazahacialaderecha.
b)Lareacciónsedesplazahacialaizquierda.
c)Nohayningúncambio.
d)ElvalordeKpaumenta.
e)Senecesitandatostermodinámicosdelareacción.
(O.Q.N.Ávila2009)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
K =p
·p
Comoseobserva,laespecieNH HSnoapareceenlaexpresióndelaconstanteportratarse
deunasustanciasólida.Estoquieredecirquelaadicióndeestasustanciaalequilibriono
produceningúncambioenelmismo.
Larespuestacorrectaeslac.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
7.155.Sepreparaunadisolucióncon[
]=[
]=0,050My[
quelaconstantedeequilibrioparalasiguientereacciónes =2,98
257
]=0,150M.Sabiendo
+
Ag(s)+
Sepuedeafirmarque:
a)Seproduciráunareaccióndeizquierdaaderecha.
b)Seproduciráunareaccióndederechaaizquierda.
c)Lareacciónseencuentraenequilibrio.
d)Nosepuedepredecirelsentidodelareacción.
e)Estosreactivosnopuedenreaccionar.
(O.Q.N.Ávila2009)
ElvalordeQ secalculaconlasconcentracionesantesdealcanzarseelequilibrio:
Q =
[Fe ]
0,150
=
=60
0,050 2
[Ag ][Fe ]
Comoseobserva,Q >K ,yparaquesealcanceelequilibrioQ debehacersemenorhasta
igualarseaK .Paraellodebedisminuirelnumeradoryaumentareldenominador,porlo
que la reacción tiene lugar de derecha a izquierda, suponiendo que existe cantidad
suficientedeAg(s).
Larespuestacorrectaeslab.
7.156.Laconstantedeequilibrio,
,paralasiguientereacciónes56a900K:
(g)+½ (g)
(g)
Elvalorde alamismatemperaturaparalareacción
(g)2
2
a)1,79·10
b)3,19·10
c)7,16·10
d)8,93·10
e)3,14·10
(g)+
(g)
es:
(O.Q.N.Ávila2009)
LaexpresióndelaconstanteK paraelequilibriocuyaconstanteesconocidaes:
K =
[SO3 ]
[SO2 ][O2
½
=56
LaexpresióndelaconstanteK paraelequilibriocuyaconstantesedeseaconoceres:
K '=
[SO2 2 [O2 ]
[SO3 2
Larelaciónentreambasconstantesdeequilibrioes:
K ' 1
K
2
1
56
2
3,19·10
Larespuestacorrectaeslab.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
258
7.157.Dadoelsistemaenequilibrioa25°C:
(s)
(aq)+
(aq) ΔH=+3,5kcal/mol
¿Cuáldelossiguientescambiosdesplazaráelequilibriohacialaderecha?
a)Descensodelatemperaturaa15°C.
b)Aumentodelatemperaturaa35°C.
c)AdicióndeNaClsólidoalamezclaenequilibrio.
d)Adiciónde
alamezclaenequilibrio.
(O.Q.L.Murcia2009)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Falso. Si se disminuye la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier el
sistema se desplaza en el sentido en el que se produzca calor y, por tanto, aumente la
temperaturadelsistema.Comosetratadeunprocesoendotérmico,elsistemasedesplaza
hacialaizquierdaformandoNH Cl.
b)Verdadero.Siseaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier
elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumacalory,portanto,disminuyala
temperatura del sistema. Como se trata de un proceso endotérmico, el sistema se
desplazahacialaderechaformandolosiones.
c‐d)Falso.SiseañadenNaCloNH NO ,seañaden,respectivamente,losionesNH yCl ,
portanto,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumandichosiones,esdecir,
hacialaizquierdaformandoNH Cl.
Larespuestacorrectaeslab.
7.158.A350°C,
=0,12mol/Lpara:
2NOCl(g)2NO(g)+ (g)
Elvalorde alamismatemperaturaparalareacción:
NO(g)+½
a)0,12mol/L
b)0,6mol/L
½
c)2,88 /
d)1,66mol/L
(g)NOCl(g)
(O.Q.L.Murcia2009)
LaexpresióndelaconstanteK paraelequilibriocuyaconstanteesconocidaes:
K =
[Cl2 ][NO 2
=0,12
[NOCl 2
LaexpresióndelaconstanteK paraelequilibriocuyaconstantesedeseaconoceres:
K '=
[NOCl]
[Cl2 ½ [NO]
Larelaciónentreambasconstantesdeequilibrioes:
K '
1
K '
K
1
2,88
0,12
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
259
Larespuestacorrectaeslac.
7.159.Enunrecipientecerradoseencuentraelsiguienteequilibrio:
(g)NO(g)+
(g)
Quéocurrirásobreelequilibriocuando:
1)Sedisminuyeelvolumen
2)SeretirapartedelNO(g)
a)Elequilibriosedesplazahacialaderechaenlosdoscasos.
b)Elequilibriosedesplazahacialaderechaenel1)yhacialaizquierdaenel2).
c)Elequilibriosedesplazahacialaizquierdaenel1)yhacialaderechaenel2).
d)Enelcaso1)elequilibrionosedesplazayenel2)sedesplazahacialaizquierda.
(O.Q.L.Madrid2009)(O.Q.L.CastillayLeón2010)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
1) Si se disminuye el volumen del recipiente a temperatura constante, según la ley de
Boyle, aumenta la presión. De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
desplazaenelsentidoenelquebajelapresión,esdecir,enelsentidoelquedisminuyael
númerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio,enestecaso,hacialaizquierda.
2)SiseextraeNO,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenel
sentidoenelqueseproduzcaestasustancia,esdecir,hacialaderecha.
Larespuestacorrectaeslac.
7.160.Determinaelvalordelaconstantedeequilibriodelareacción:
2NOCl(g)+ (g)2
(g)+ (g)
Apartirdelasconstantesdelassiguientesreacciones:
2NOCl(g)2NO(g)+
2
a)1,0·10
b)1,0·10
c)3,5·10
d)2,9·10
(g)2NO(g)+
(g)
(g)
=1,7·10 =5,9·10 (O.Q.L.LaRioja2009)
LaexpresióndelaconstanteK delareacciónproblemaes:
K =
p
pNOCl
·p
p
LaexpresióndelaconstanteK delasreaccionesdadases:
K =
pNO ·p
pNOCl
=1,7·10 K =
pNO
p
p
=5,9·10
Comoseobserva,elvalordepNO noapareceenlaexpresióndelaK acalcular,portanto
despejandodichovalorenlasecuacionesanterioreseigualandoseobtiene:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
pNO =K
pNOCl
p

pNO =K
p
p
K
K
=
p
·p
pNOCl
p
260
SustituyendolosvaloresdelasconstantesK yK seobtieneelvalordelaconstanteK :
K =
K 1,7·10
=
K
5,9·10
=2,9·10 Larespuestacorrectaeslad.
(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2008).
7.161.SiΔG°paraunareaccióna25°Ces30,5kJ
a)2,2·10 b)1,1
c)0,86
d)4,5·10 (Dato.R=8,314J·
·
)
.¿CuáleselvalordeK?
(O.Q.L.LaRioja2009)
LaexpresiónquerelacionaK conΔGes:
K exp
‐ΔG°
RT
sustituyendo:
K exp
30,5kJ mol
8,314·10 kJ mol
K
25 273 K
2,2·10 Larespuestacorrectaeslaa.
7.162¿Cuáleslaexpresiónde
2
a) =
b) =
c) =
d) =
/
/
(g)
a250°Cparaestareacción?
(g)+3
(g)
(O.Q.L.LaRioja2009)
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgas–Σcoef.esteq.reactivosgas=4–2=2
Portanto:
=
/
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
261
Larespuestacorrectaeslab.
7.163. En un recipiente de 5,00 L se introducen 0,284 mol de
(g) a 50°C, el cual se
descompone en
. Al llegar al equilibrio la presión es de 2,00 atm. Calcular el grado de
disociaciónaesatemperatura.
a)0,329
b)0,567
c)0,123
d)0,673
(Dato.R=0,082atm·L·
·
)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
Latablademolescorrespondientealequilibrioes:
ninicial
ntransformado
nformado
nequilibrio
ntotal
N O NO
0,284

x

2x

0,284–x
2x
(0,284–x)+2x=0,284 + x
Considerandocomportamientoideal,elnúmerototaldemolesenelequilibrioes:
pV
RT
n
0,284+x
2atm·5,00L
x=0,093mol
0,082atm·L·mol 1 K 1 50+273 K
ElgradodedisociacióndelN O es:
α=
molesdisociados 0,093mol
=
=0,329
0,284mol
molesiniciales
Larespuestacorrectaeslaa.
7.164.Enlossiguientescasos:
i)
ii)2
(g)2Cl(g)
(g)3
(g)
iii)2NO(g)+ (g)2
(g)
señalarcuandounaumentodepresiónfavorecealosreactivosycuandoalosproductos.
a)i‐reactivos,ii‐productos,iii‐productos
b)i‐reactivos,ii‐reactivos,iii‐reactivos
c)i‐productos,ii‐reactivos,iii‐productos
d)i‐reactivos,ii‐reactivos,iii‐productos
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Si se aumenta la presión el sistema se desplaza en el sentido en el que la presión
disminuya,esdecir,haciadondeseformenmenosmolesdegas.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
262
i)SedesplazahacialaformacióndeCl (1mol2mol):reactivos.
ii)SedesplazahacialaformacióndeO (2mol3mol):reactivos.
i)SedesplazahacialaformacióndeNO (3mol2mol):productos.
Larespuestacorrectaeslad.
7.165.Paralasiguientereacción:
2NO(g)+O2(g)2
(g)
ΔH°=‐114,1kJ
¿Cuáldelossiguientescambiosconduceaunaumentode
enelequilibrio?
a)Aumentodelatemperatura.
b)Aumentodelapresión.
c)Aumentodelvolumen.
d)AdicióndeN2avolumenconstante.
e)Ningunodeloscambiosanteriores.
(O.Q.N.Sevilla2010)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Falso. Si se aumenta la temperatura, el sistema se desplaza en el sentido en el que se
consuma calor y, por tanto, disminuya la temperatura del sistema. Como se trata de un
procesoexotérmico,elsistemasedesplazahacialaformacióndeNO.
b)Verdadero.Siseaumentalapresiónelsistemasedesplazaenelsentidoenelquela
presióndisminuya,esdecir,haciadondeseformenmenosmolesdegas,enestecaso
NO .
c)Falso.Siseaumentaelvolumenatemperaturaconstante,deacuerdoconlaleydeBoyle
disminuyelapresión.Sisedisminuyelapresiónelsistemasedesplazaenelsentidoenel
que la presión aumente, es decir, hacia donde se formen más moles de gas, en este caso
NO.
d)Falso.SiseañadeN (uninerte)aVconstante,elresultadoesunaumentodelapresión,
peromanteniéndoseconstanteslaspresionesparcialesdeloscomponentesdelequilibrio,
lo que hace que no cambie K , por tanto, la adición del inerte en estas condiciones no
produceningúndesplazamientodelequilibrio.
e)Falso.Lapropuestacarecedesentido.
Larespuestacorrectaeslab.
7.166.Enunrecipienteherméticosetieneelsiguientesistemaenequilibrio:
2A(g)+B(s)2C(s)+2D(g) ΔH<0
a)Siseaumentalapresiónelequilibriosedesplazahacialaderecha.
b)Siseañadeuncatalizadorsedesplazahacialaizquierda.
c)SiseaumentalaconcentracióndeBsedesplazahacialaderecha.
d)Siseaumentalatemperaturasedesplazahacialaizquierda.
(O.Q.L.Murcia2010)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
263
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Falso.Siseaumentalapresión,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemase
desplaza en el sentido en el que baje la presión total, es decir, en el sentido el que
disminuyaelnúmerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.Enestecaso,hay
hayelmismonúmerodemoléculasgaseosasenambosmiembrosdelareacción,portanto
elequilibrioelequilibrionosemodifica.
b) Falso. Un catalizador disminuye la energía de activación tanto de la reacción directa
comoinversa,portantoelequilibrionosemodifica.
c) Falso. Como se trata de un equilibrio heterógeneo los sólidos no aparecen en la
expresión de la constante de equilibrio, por tanto, el aumento de la cantidad de B no
modificaelequilibrio.
d)Verdadero.Siseaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,
elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasídescienda
la temperatura. Al tratarse de un proceso exotérmico la reacción se desplaza hacia la
izquierda,esdecirhacialaformacióndeAyB.
Larespuestacorrectaeslad.
7.167.Paraunareacciónenlaque
a)Seencuentraenequilibrio.
b)Sedesplazahacialaizquierda.
c)Sedesplazahacialaderecha.
d)Esexotérmica.
>
,sepuedeafirmarque:
(O.Q.L.Madrid2010)
ElvalordeQ secalculaconlasconcentracionesantesdealcanzarseelequilibrio.
SiQ >K paraquesealcanceelequilibrioQ debehacersemenorhastaigualarseaK .
Paraellodebedisminuirelnumeradoryaumentareldenominador,porloquelareacción
tienelugardederechaaizquierda.
Larespuestacorrectaeslab.
7.168.Sienelsistemaequilibrio
(s)
(g)+HBr(g)
seaumentaelvolumendereacciónaldoble:
a)Elvalorde seduplica.
b)Seproduceunaumentodelatemperatura.
c)Elequilibriosedesplazahacialaderecha.
d)Elequilibriopermaneceinalteradoporquehayunafasesólida.
(O.Q.L.Madrid2010)
a)Falso.K permanececonstantemientrasnocambielatemperatura.
b)Falso.EsimposibledeterminarsinconocerelvalordeΔH.
c)Verdadero.Siseaumentaelvolumenatemperaturaconstante,deacuerdoconlaley
deBoyledisminuyelapresión.Sibajalapresión,elsistemasedesplazaenelsentidoenel
quelapresiónaumente,esdecir,haciadondeseformenmásmolesdegas,enestecaso
hacialaderecha.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
264
d)Falso.SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
K =p
·p
Comoseobserva,laespecieNH Brnoapareceenlaexpresióndelaconstanteportratarse
de una sustancia sólida. Esto no quiere decir que el equilibrio no se altere al cambiar el
volumen.
Larespuestacorrectaeslac.
7.169. ¿En cuáles de las siguientes reacciones el equilibrio se desplazará al disminuir la
presiónenelmismosentidoquealaumentarlatemperatura?
A) (g)+ (g)2NO(g)
ΔH<0
B)2CO(g)+ (g)2
(g) ΔH<0
C)2
(g)2H2(g)+ (g) ΔH>0
D)4
(g)+5 (g)4NO(g)+6
(g) ΔH>0
a)AyD
b)ByC
c)Todas
d)B,CyD
(O.Q.L.Asturias2010)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
 Si se disminuye la presión, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
desplazaenelsentidoenelquesubalapresión,esdecir,enelsentidoelqueaumenteel
númerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.
Δν=Σcoef.esteq.productosgaseosos‐Σcoef.esteq.reactivosgaseosos
A)Δν=2−2=0(nosedesplaza)
B)Δν=2−3=‐1(hacialosreactivos)
C)Δν=3−2=1(hacialosproductos) D)Δν=10−9=1(hacialosproductos)
Siseaumentalatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemase
desplaza en el sentido en el que se consuma el calor aportado y así descienda la
temperatura:
En un proceso endotérmico (ΔH > 0) la reacción se desplaza hacia la derecha, es decir,
hacialaformacióndelosproductos.
En un proceso exotérmico (ΔH < 0) la reacción se desplaza hacia la izquierda, es decir,
hacialaformacióndelosreactivos.
A)ΔH<0(hacialosreactivos) B)ΔH<0(hacialosreactivos)
C)ΔH>0(hacialosproductos)
D)ΔH>0(hacialosproductos)
Larespuestacorrectaeslad.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
7.170. El
ecuación:
(s) se descompone por calcinación generando CaO (s) y
265
(g) según la
(s)CaO(s)+
(g)
Dos experimentadores colocaron la misma cantidad de
(s), uno en un cápsula de
porcelana abierta al exterior (primer experimento), el otro en un recipiente cerrado
herméticamente (segundo experimento). Ambos calentaron la muestra a 900°C. Señala la
afirmacióncorrecta:
a)Enambosexperimentospodrádescomponertodoel
(s)inicial.
b) En el segundo experimento podrá descomponer mayor cantidad de
(s) que en el
primero.
c)Soloenelprimerexperimentopodrádescomponertodoel
(s).
d)Soloenelsegundoexperimentopodrádescomponertodoel
(s).
(O.Q.L.Asturias2010)
Enelprimerexperimentosetrabajaenunsistemaabierto,porloqueseintercambia
materiaconelentornoynosealcanzaelequilibrio,deformaquesedescomponetodo
(s).
el
 En el segundo experimento se trabaja en un sistema aislado, por lo que no se
intercambia materia con el entorno y se alcanza el equilibrio, de forma que no se
(s).
descomponetodoel
ElequilibriosealcanzasuponiendoqueseintroducecantidadsuficientedeCaCO (s)en
unrecipientedevolumenVparaquesealcanceelequilibrioaesatemperatura:
K =p
Encasocontrario,sepodríadescomponertodoelCaCO (s).
Larespuestacorrectaeslac.
7.171.Unrecipientecerradode10Ldecapacidad,quesemantieneatemperaturaconstante,
está lleno de agua hasta la mitad. Si del mismo se extraen 2 l de líquido, ¿se modificará el
númerodemoléculasvaporizadas?
a)No,yaquelaconcentracióndemoléculasenelvaporesigual.
b)No,porquelatemperaturanocambia.
c)No,porquelaPveslamisma.
d)Sí,porqueaumentóelvolumendisponibleparaelvapor.
(O.Q.L.Asturias2010)
Setratadelequilibrio:
H O(l)H O(g)
enelqueelvalordelaK es:
K =p
Estevalor,deacuerdoconlaleydelequilibrio,esunaconstanteparacadatemperatura.
Larespuestacorrectaeslab.
ProbleemasyCuestio
onesdelasOlim
mpiadasdeQu
uímica.Volume
en2.(S.Menarrgues&F.Latree)
2.Lareacció
ónentreel (g)yel
7.172
laecu
uación:
266
(g)sedesccribepor
(g)+ (g)2HI(g)
ΔH<0
Enla
afigura,sem
muestralavvariaciónde
elaconcentrraciónde
los d
diferentes co
omponentess en funciónn del tiemp
po. ¿Qué
camb
bioseejerció
ósobreelsiistemaeneqquilibrioap
partirdel
minu
utodos?
a)Au
umentolaprresión
b)Au
umentolatemperatura
c)Seañadió ((g)
d)Dissminuyóelvvolumendelrecipiente.
(O
O.Q.L.Asturias2010)
DeaccuerdoconeelprincipiodeLeChâteelierquediceeque:
“cualquier
r cambioenu
unadelasvaariablesqueedeterminan
nelestadoddeequilibriodeun
ausaundesp
plazamientoodelequilibrrioenelsentidoquetienndeaoponeerseal
sistema,ca
cambioenlavariablem
modificada””.
a‐d) Falso.Setraatadeuneq
quilibrioeneelqueexisteenelmismo
onúmerodeemolesdeg
gasen
os de presiión o volum
men a
productos y reaactivos, porr lo que noo le afectan los cambio
peraturacon
nstante.
temp
c) Faalso. Si se añade
a
H (g), de acuerd
do con el principio
p
de Le Châtelieer, esta susttancia
reaccciona con I (g) y el eq
quilibrio se desplaza haacia formación de HI (g
(g). Por tantto, las
cantiidadesdeH (g)ydeHII(g)aumenttanyladeH
H (g)dismin
nuye.
b)Ve
erdadero.SSiseaumen
ntalatempeeratura,deacuerdocon
nelprincipiiodeLeChâtelier,
elsisstemasedessplazaenelsentidoeneelqueseconsumaelca
aloraportaddoyasídesccienda
latem
mperatura. Comosetra
atadeunprrocesoexoté
érmico(ΔH<0)lareaccciónsedessplaza
hacia
a la izquierrda, es decir, hacia la formación de H (g) y
y de H (g).. Por tanto, estas
cantiidadesaumeentanylaHI(g)dismin uye.
Lareespuestacorrrectaeslab
b.
7.173
3.¿Paracuáldelassigu
uientesreacccionesunad
disminuciónenelvolumeenatemperratura
consttantecausarráundescen
nsoenlacan tidaddepro
oductos?
a) (g)+3 ((g)2
2
(g)
b)HC
Cl(g)+
(l)
(aq)+
(aq)
c)
(s)+4 (g)
3Fe(s)+ 4
(g)
d)
(s)
CaO(s)+
(g)
((O.Q.L.LaRioja
a2010)
DeaccuerdoconeelprincipiodeLeChâteelierquediceeque:
“cualquier
r cambioenu
unadelasvaariablesqueedeterminan
nelestadoddeequilibriodeun
ausaundesp
plazamientoodelequilibrrioenelsentidoquetienndeaoponeerseal
sistema,ca
cambioenlavariablem
modificada””.
Sise disminuye elvolumen delrecipien
nteatempeeraturaconsstante,segúúnlaleydeB
Boyle,
erdoconel principiodeLeChâtelier,elsistem
masedespla
azaen
aumeentalapresión.Deacue
elsen
ntidoenel quebajela presión,es decir,enellsentidoel quedescienndaelnúme
erode
molééculasgaseosaspresentesenelequ
uilibrio.
Δν=Σcoeff.esteq.productosgaseeosos‐Σcoeef.esteq.rea
activosgaseoosos
a)Δνν=2−4=‐2
2.Sedesplazzahacialosp
productos.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
267
b)Δν=0−1=‐1.Sedesplazahacialosproductos.
c)Δν=4−4=0.Noafectaalequilibrio.
d)Δν=1−0=1.Sedesplazahacialosreactivos.
Larespuestacorrectaeslad.
(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2005).
7.174.¿Paracuáldeestasreacciones
=
?
I)2 (g)+ (g)2
(g)
II)C(s)+ (g)
(g)
III)
(g)2
(g)
a)SolamenteII
b)SolamenteIII
c)IyIII
d)IIyIII
(O.Q.L.LaRioja2010)
LarelaciónentrelasconstantesK yK vienedadaporlaexpresión:
K =K RT
siendo
Δ=Σcoef.esteq.productosgaseosos–Σcoef.esteq.reactivosgaseosos
ParaqueK =K esprecisoqueΔ=0.
Delosequilibriospropuestos,elúnicoenelquesecumplequeΔ=0es:
C(s)+
(g)
(g) enestecaso,Δ=1–1=0
Larespuestacorrectaeslaa.
7.175.Calculeelvalorde
paralareacción:
2 (g)+ (g)2
(g)
Apartirdelossiguientesdatosa1200K:
(g)2CO(g) i)C(grafito)+
ii)
(g)+
(g)CO(g)+
iii)C(grafito)+½
a)2,19·10
b)4,79·10
c)6,02·10
d)5,64·10
e)3,24·10
(g)
(g)CO(g)
=0,64
=1,4
=10 (O.Q.N.Valencia2011)
LaexpresióndelaconstanteK delareacciónproblemaes:
K =
[H2 O]2
[H2 ]2 [O2 ]
LaexpresióndelaconstanteK delasreaccionesdadases:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
K =
268
[CO]2
[CO][H2 O]
[CO
=0,64K =
=1,4K =
=10 [CO ]
[CO ][H2 ]
[O2 ]½
Como se observa, [CO ] se encuentra en K y K y se puede eliminar diviendo ambas
expresionesentresí:
[CO][H2 O]
K
K
[H2 O]
[CO2 ][H2 ]
=

=
2
K
K
[CO][H2 ]
[CO]
[CO2 ]
MultiplicandoestaexpressionporK seelimina[CO]:
K
K
[H2 O] [CO
[H2 O]
·K =

·K =
½
K
K
[CO][H2 ] [O2 ]
[H2 ][O2 ]½
Elevandotodoalcuadradoseobtieneelvalordelaconstantedelareacciónproblema:
Kc =
K
·K
K
Kc =
1,4
108
0,64
=4,79·10 Larespuestacorrectaeslab.
7.176.SedisponedeunrecipientequecontieneC(s),
según:
(g),
(g)yCO(g)enequilibrio
C(s)+
(g) (g)+CO(g) °=131,3kJ·
¿Cuálocuálesdelassiguientesproposicioneses/soncorrectas?
I.DisminuirálaconcentracióndeCOalelevarlatemperatura.
II.AumentarálaconcentracióndeCOalintroducirC(s)enelrecipienteatemperatura
constante.
III.Aumentaráelvalordelaconstantedeequilibrioalaumentarlatemperatura.
IV.Disminuiráelvalordelaconstantedeequilibrioalaumentarlapresión.
V.DisminuirálacantidaddeC(s)siseaumentalatemperatura.
a)IyII
b)IIIyV
c)IyV
d)IyIII
e)IyIV
(O.Q.N.Valencia2011)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
I.Falso.Alelevarlatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemase
desplazaenelsentidoenelquebajelatemperaturagastandoelcaloraportado.Comose
trata de un proceso endotérmico el sistema se desplaza hacia la formación de los
productos(CO)conloqueaumentasuconcentración.
II. Falso. Se trata de un equilibrio heterogéneo, por lo que el C (s) no interviene en la
expresióndelaconstanteK ,portanto,elequilibrionosemodifica.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
269
III.Verdadero.Alelevarlatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,el
sistemasedesplazaenelsentidoenelquebajelatemperaturagastandoelcaloraportado.
Comosetratadeunprocesoendotérmicoelsistemasedesplazahacialaformaciónde
los productos (CO y H ) aumentando la cantidad de estos y disminuyendo la de los
reactivos(CyH O),portanto,aumentalaconstantedeequilibrioynoserecuperala
temperaturainicial.
IV.Falso.Alaumentarlapresión,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemase
desplazaenelsentidoenelquebajelapresión,esdecir,enelsentidoenelquedisminuya
elnúmerodemoléculasgaseosasenelequilibrio.Comohaymenosgasenlosreactivos,el
sistemasedesplazaenesesentido,sinembargo,elvalordelaconstantedeequilibriono
cambiayaquesesuponequesemantieneconstantelatemperatura.
V. Verdadero. Al elevar la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistemasedesplazaenelsentidoenelquebajelatemperaturagastandoelcaloraportado.
Comosetratadeunprocesoendotérmicoelsistemasedesplazahacialaformacióndelos
productos (CO y H ) aumentando la cantidad de estos y disminuyendo la de los
reactivos(CyH O).
Larespuestacorrectaeslab.
7.177.Enrecipientede5La690K,semezclan0,5molde
,0,5molde y0,3moldeCO,
yseestableceelsiguienteequilibrioadichatempeatura,segúnlareacción:
(g)+ (g)CO(g+
(g)
Lamezclaenequilibriocontiene0,114molde
(g).Calculelaconcentracióndeequilibrio
de
(g)enmol· .
a)2,00
b)0,023
c)0,090
d)0,077
e)Senecesitalaconstantedeequilibrioparaelcálculo.
(O.Q.N.Valencia2011)
Latablademolescorrespondientealequilibrioes:
ninicial
ntransformado
nformado
nequilibrio
CO 0,5
x

0,5−x
H
0,5
x

0,5−x
CO
0,3

x
0,3+x
ElnúmerodemolesdeH Oenelequilibrioes,x=0,114mol
Elvalorde[CO ]enelequilibrioes:
CO =
0,5
0,114 mol
=0,077mol·
5L
Larespuestacorrectaeslad.
H O


x
x
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
270
7.178. El
es un compuesto que se utiliza en la investigación radiográfica del tracto
gastrointestinalporqueesopacoalaradiaciónymuypocosoluble.Setieneunadisolución
saturadade
enequilibrioconlasalsólida:
(s)
(aq)+
(aq)
queesunprocesoendotérmico
Sedeseareducirlaconcentraciónde
(aq),¿quémétodosepuedeutilizar?
a)Aumentarlatemperatura.
b)Añadirmás
(s).
c)Reducirlacantidaddedisoluciónsaturadaqueestáenpresenciadelsólido.
d)Añadirdisoluciónde
.
e)Ningunodelosanteriores.
(O.Q.N.Valencia2011)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
Sisedeseareducir[Ba ]esnecesarioqueelequilibriosedesplacehacialaizquierda.
a)Falso.Alelevarlatemperatura,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemase
desplazaenelsentidoenelquebajelatemperaturagastandoelcaloraportado.Comose
trata de un proceso endotérmico el sistema se desplaza hacia la formación de los
productosBa (aq).
b)Falso.Setratadeunequilibrioheterogéneo,porloqueelBaSO (s)nointervieneenla
expresióndelaconstanteK ,portanto,elequilibrionosemodifica.
c)Falso.Lareduccióndelacantidaddedisoluciónsaturadanomodificaelequilibrio.
aportaSO (aq)alequilibrio,porloquede
d)Verdadero.Añadirdisoluciónde
acuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,paradisminuirestaespecieelsistemasedesplaza
(s)conlaconsiguientedisminucióndeBa (aq).
hacialaformaciónde
Larespuestacorrectaeslad.
7.179.LasustanciagaseosaAsedescomponeenotrasdossustanciasgaseosasByCsegúnel
equilibrio:
A(g)B(g)+C(g)
=0,25mol· SemezclanByCenunmatrazde10Ldecapacidadysedejaquereaccionenhastaquese
alcance el equilibrio, y en esas condiciones, la mezcla gaseosa contiene igual número de
molesdeA,ByC.¿Cuántosmoleshayenelmatraz?
a)0,75
b)2,00
c)2,50
d)7,50
(O.Q.L.Asturias2011)
LaexpresióndelaconstanteK es:
K =
BC
A
LlamandoxalosmolesdeA,ByCenelequilibrioysustituyendo:
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
271
x
10
0,25= x x=2,50mol
10
Elnúmerototaldemolesenelequilibrioes3x,esdecir,7,50moles.
Larespuestacorrectaeslad.
(SimilaralpropuestoenMurcia2000)
7.180.Laexpresiónde
paralareacción:
2S(s)+3 (g)2
a) =2[
]/(2[Hg]+[ ])
b) =2[
]/3[ ]
c) =[
]2/[S]2[ ]3
d) =[
]2/[ ]3
(g)
es:
(O.Q.L.LaRioja2011)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
=
[SO3 ]2
[O2 ]3
Larespuestacorrectaeslad.
7.181.Paraelequilibrio:
2C(s)+ (g)2CO(g) ΔH=‐221kJ
puededecirseque:
a)AlañadirC(s)noinfluyeenelequilibrio.
a)Alaumentarlatemperaturaelequilibriosedesplazahacialaderecha.
c)SiseaumentaelvolumendelrecipienteseformarámenosCO(g).
d)Pararomperelequilibriosenecesitauncatalizador.
(O.Q.L.Murcia2011)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a)Verdadero.Setratadeunequilibrioheterogéneo,porloqueelC(s)nointervieneenla
expresióndelaconstanteK ,portanto,elequilibrionosemodifica.
b) Falso. Si se aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelcaloraportadoyasídesciendala
temperatura. Al tratarse de un proceso exotérmico la reacción se desplaza hacia la
izquierda,esdecirhacialaformacióndereactivos.
c) Falso. Si se aumenta el volumen a temperatura constante, según la ley de Boyle
disminuyelapresión.DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaen
elsentidoenelqueaumentelapresióntotal,esdecir,enelsentidoelquesehagamayorel
númerodemoléculasgaseosaspresentesenelequilibrio.Enestecaso,sedesplazahaciala
formacióndeCO(g)porloquelacantidaddeésteaumenta.
d)Falso.Lapresenciadeuncatalizadorsolobajalaenergíadeactivacióndelasreacciones
directaeinversa,portanto,nomodificaelestadodeequilibrio.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
272
Larespuestacorrectaeslaa.
7.182.Paralareacción:
(g)+4 (g)
(g)+2
(g) ΔH=‐231,6kJ
elequilibriosedesplazahacialaderechacuando:
a)Seaumentadelatemperatura.
b)Seaumentaelvolumendelrecipientemanteniendolatemperaturaconstante.
c)Seadicionauncatalizador.
c)Sequema
.
(O.Q.L.CastillayLeón2011)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Falso. Si se aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistema se desplaza en el sentido en el que baje la temperatura y como se trata de un
procesoexotérmico,estossoloestánfavorecidosporundescensodelatemperatura.Por
estemotivoelequilibriosedesplazahacialaizquierda.
b)Verdadero.Siseaumentaelvolumenatemperaturaconstante,deacuerdoconlaley
de Boyle disminuye la presión. De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se
desplazaenelsentidoenelqueaumentelapresión,esdecir,haciadondemásmoléculas
gaseosashaya,enestecasohacialaderecha.
c)Falso.Laadicióndeuncatalizadoraumentalavelocidaddelareaccióndirectaeinversa
porloquenoseaumentaelrendimientoenCH .
d)Falso.NosepuedequemarCH sinqueexistaO enelrecipiente.
Larespuestacorrectaeslab.
7.183.Enlareacciónexotérmica:
2A(g)+2B(g)C(g)
unaformadehaceraumentarlaconcentracióndeCenelequilibrioes:
a)Aumentandoelvolumendeldisolvente.
b)Aumentarlaconcentracióndeunodelosreactivos,AoB,conloquetambiénseaumenta
laproduccióndeC.
c) Disminuir la temperatura de la mezcla, con lo que se tenderá a desplazar el equilibrio
haciadondesedesprendacalor,esdecirhacialaderecha,generándosemásC.
d)Aumentandolatemperaturadelamezclaporloque,alserexotérmica,segenerarámás
productoC.
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelierquediceque:
“cualquiercambioenunadelasvariablesquedeterminanelestadodeequilibriodeun
sistema,causaundesplazamientodelequilibrioenelsentidoquetiendeaoponerseal
cambioenlavariablemodificada”.
a) Falso. Se trata de una propuesta absurda, en una reacción en fase gaseosa no tiene
sentidohablardedisolvente.
ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen2.(S.Menargues&F.Latre)
273
b)Verdadero.AlaumentarlaconcentracióndeunodelosreactivosAoB,deacuerdo
con el principio de Le Châtelier, para disminuir cualquiera de estas concentraciones el
sistemasedesplazahacialaformacióndeC.
c) Verdadero. Si se disminuye la temperatura, de acuerdo con el principio de Le
Châtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueaumentelatemperaturaycomose
trata de un proceso exotérmico, estos solo están favorecidos por un descenso de la
temperatura.PorestemotivoelequilibriosedesplazahacialaformacióndeC.
d) Falso. Si se aumenta la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, el
sistema se desplaza en el sentido en el que baje la temperatura y como se trata de un
procesoexotérmico,estossoloestánfavorecidosporundescensodelatemperatura.Por
estemotivoelequilibriosedesplazahacialaformacióndeAyB.
Lasrespuestascorrectassonayc.
7.184.Laexpresióncorrectaparalaconstantedeequilibriodelareacción:
(g)+7 (g)2
]2/[
]2[ ]7
2
7
] [ ] /[
]2
2
4
] [
] /[
]2[ ]7
]2[
]4/[
]
2
a)Kc=[
b)Kc=[
c)Kc=[
d)Kc=[
(g)+4
(l)
(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)
SetratadeunequilibrioheterogéneoylaexpresióndelaconstanteK es:
=
[NH3 ]2
[NO2 ]2 [H2 ]7
Larespuestacorrectaeslaa.