Química General I EQUILIBRIO QUÍMICO. QUÍMICO. Deber 7 Nombre: Anel Ivette Martínez Chávez 1.
Paralelo: 5
Escriba las expresiones de las constantes de equilibrio para Kc y K P, si es el caso, en cada uno de los siguientes procesos.
a) 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g) b) 3O2(g) 2O3(g) c) CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) d ) H2O(g) + C(s) CO(g) + H2(g) e) HCOOH(ac) H+(ac) + HCOO – (ac) (ac) f ) 2HgO(s) 2Hg(l) + O2(g) g) 2NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2(g) CO2(g) + H2O(g) h) 2CaSO4(s) 2CaO(s) + 2SO2(g) + O2(g) i) 2NO2(g) + 7H2(g) 2NH3(g) + 4H2O(l) j ) C6H5COOH(ac) C6H5COO – (ac) (ac) + H+(ac)
2.
La constante de equilibrio (Kc) para la reacción 2HCl(g) H2(g) + Cl2 (g) es de 4.17 × 10 – 3344 a 25°C. ¿Cuál es la constante de equilibrio para la reacción H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) a la misma temperatura?
3. Considere el siguiente proceso de equilibrio a 700°C: 2H2(g) + S2(g) m 2H2S(g) un análisis muestra que hay 2.50 moles de H2, 1.35 ×10 – 5 moles de S2, y 8.70 moles de H2S contenidos en un matraz de 12.0 L. Calcule la constante de equilibrio Kc de la reacción.
4. ¿Cuál es el valor de K P a 1 273°C para la reacción 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) si Kc es de 2.24 × 1022 a la misma temperatura?
5. Considere la siguiente reacción: N2(g) + O2(g) 2NO(g) Si las presiones parciales de equilibrio de N2, O2 y No son de 0.15 atm, 0.33 atm y 0.050 atm, respectivamente, a 2 200°C, ¿cuál es el valor de K P?
6.
Un matraz de reacción contiene NH3, N2 y H2 en equilibrio a cierta temperatura. Las concentraciones en el equilibrio son [NH3] = 0.25 M, [N2] = 0.11 M y [H2] = 1.91 M.
7.
Calcule la constante de equilibrio, Kc, para la síntesis de amoniaco si la reacción se representa como
a) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) b) ½ N2(g) + 3/2 H2 (g) NH3(g)
8. Se colocan 3.00 × 10 – 2 moles de fosgeno gaseoso puro (COCl2) en un recipiente de 1.50 L; éste se calienta a 800 K y se encuentra que la presión de CO en equilibrio es de 0.497 atm. Calcule la constante de equilibrio K P de la reacción CO(g) + Cl2(g) COCl2(g)
9.
Para la síntesis del amoniaco N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) la constante de equilibrio Kc a 375°C es de 1.2. Comenzando con [H2]0 = 0.76 M, [N2] 0 = 0.60 M y [NH3]0 =0.48 M, ¿para cuáles gases habrá aumentado la concentración y en cuáles habrá disminuido una vez que la mezcla alcance el equilibrio?
10.
La constante de equilibrio K P de la reacción 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) es de 5.60 × 104 a 350°C. Las presiones iniciales de SO2 y O2 en una mezcla a esta temperatura son de 0.350 atm y 0.762 atm, respectivamente. Cuando la mezcla alcanza el equilibrio, ¿la presión total es menor o mayor que la suma de las presiones iniciales (1.112 atm)?
11.
Considere el siguiente sistema en equilibrio en el que participan SO2, Cl2 y SO2Cl2 (dicloruro de sulfurilo): SO2(g) + Cl2(g) 2SO2Cl2(g) Haga una predicción acerca de cómo cambiaría la posición de equilibrio si a) se añadiera gas Cl2 al sistema; b) se retirara SoO2Cl2 del sistema; c) se eliminara So2 del sistema. Suponga que la temperatura permanece constante.
12.
Al calentar bicarbonato de sodio sólido en un recipiente cerrado se establece el siguiente equilibrio: 2NaHCO3(s) Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) ¿Qué le pasaría a la posición de equilibrio si a) un poco de CO2 se retirara del sistema; b) un poco de Na2CO3 sólido se agregase al sistema; c) un poco de NaHCO3 sólido se retirase del sistema? La temperatura permanece constante.
13.
Considere el siguiente proceso de equilibrio:
PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) ΔH° = 92.5 kJ/mol Pronostique la dirección en que se desplaza el equilibrio cuando a) la temperatura se eleva; b) se agrega más cloro gaseoso a la mezcla de reacción; c) se retira algo de PCl3 de la mezcla; d) la presión del gas se incrementa; e) se agrega un catalizador a la mezcla de reacción.
14.
Considere la reacción 2SO2(g) + O2 (g) 2SO3(g) ΔH° = – 198.2 kJ/mol Señale los cambios que habría en las concentraciones de SO2, O2 y SO3 en el equilibrio si: a) se aumenta la temperatura; b) se aumenta la presión; c) se incrementa el SO2; d) se agrega un catalizador; e) se añade helio a volumen constante.
15. En la fase gaseosa, el dióxido de nitrógeno es en realidad una mezcla de dióxido de nitrógeno (No2) y tetróxido de dinitrógeno (N2o4). Si la densidad de dicha mezcla es de 2.3 g/L a 74°C y 1.3 atm, calcule las presiones parciales de los gases y la KP de la disociación del N2o4.
16. La fotosíntesis puede ser representada por: 6Co2(g) + 6H2o(l) m C6H12o6(s) + 6o2(g) DH° = 2 801 kJ/mol Explique cómo alterarían el equilibrio los siguientes cambios: a) la presión parcial de Co2 se incrementa, b) el o2 se elimina de la mezcla, c) el compuesto C6H12o6 (glucosa) se elimina de la mezcla, d ) se agrega más agua, e) se agrega un catalizador, f ) se reduce la temperatura.
17. A 25ºC, una mezcla de los gases No2 y N2o4 está en equilibrio en un cilindro con un émbolo móvil. Las concentraciones son [No2] = 0.0475 M y [N2o4] = 0.487 M. El volumen de la mezcla gaseosa se reduce a la mitad empujando hacia abajo el émbolo a una temperatura constante. Calcule las concentraciones de los gases cuando el equilibrio es restablecido. ¿El color se volverá más oscuro o más claro después del cambio? [Ayuda: Kc para la disociación del N2o4 a No2 es de 4.63 × 10 – 3. El N2o4(g) es incoloro y el No2(g) es de color café.]
18. utilice la ecuación de van’t Hoff en el problema 14.112 para derivar la siguiente expresión, que relaciona las constantes de equilibrio a dos diferentes temperaturas.
¿De qué forma esta ecuación sustenta la predicción basada en el principio de Le Châtelier acerca del desplazamiento en el equilibrio con la temperatura? b) Las presiones de vapor del agua son de 31.82 mmHg a 30°C y 92.51 mmHg a 50°C. Calcule el calor molar de vaporización del agua.
19. Enumere cuatro factores que pueden cambiar la posición de equilibrio. Sólo uno de estos factores es capaz de mo-dificar el valor de la constante de equilibrio. ¿Cuál es?
20. ¿La adición de un catalizador tiene algún efecto sobre la posición de un equilibrio?
21. Los siguientes diagramas representan el estado de equilibrio para tres diferentes reacciones del tipo A +X mAX (X =B, C
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