EQUILIBRIO QUÍMICO EJERCICIOS RESUELTOS DE INGRESO A LA UNIVERSIDAD – PRINCIPIO DE LE-CHATELIER PDF
PREGUNTA 1
En el siguiente sistema en equilibrio
se tiene confinado en un recipiente de 5 litros 2 moles de C, 1 mol de A y 3 moles de B.
El valor Kc es
A) 0,20
B) 0,80
C) 0,96
D) 1,30
E) 4,00
Resolución
Rpta. : "B"
PREGUNTA 2
Para el siguiente sistema en equilibrio a 298 K:
NH4HS(s)⇄NH3(g)+H2S(g)
calcule el valor de Kp si Kc=1,81×10–4
Dato:
R=0,082 atm . L/mol . K
A) 0,108
B) 0,820
C) 1,081
D) 1,810
E) 2,161
Resolución
Clave A
PREGUNTA 3
Una de las etapas más importantes en la fabricación del ácido sulfúrico a nivel industrial es la siguiente reacción:
A) VFV
B) VVF
C) FVV
D) VVF
E) VVV
Resolución
Rpta. : "E"
PREGUNTA 4
En un recipiente de 4 litros a 700ºC, se coloca un mol de agua y un mol de CO. El 48% de agua reacciona con el CO, según la siguiente reacción:
H2O(g)+CO(g)⇄H2(g)+CO2(g)
Calcule el valor de Kc a 700ºC.
A) 0,34
B) 0,43
C) 0,58
D) 0,65
E) 0,85
Resolución
Una reacción reversible alcanza el equilibrio cuando la velocidad directa e inversa son iguales.
En el equilibrio, la concentración de las sustancias, la presión y la temperatura permanecen constantes sea la reacción reversible en equilibrio.
Rpta. : "E"
PREGUNTA 5
Con cuál de los siguientes procesos se verá incrementada la producción del CO2, en la siguiente reacción:
C(s)+O2(g) ↔ CO2(g)+393 kJ
A) Aumento de la temperatura
B) Utilización de un catalizador
C) Aumento del volumen
D) Disminución de la temperatura
E) Disminución de la presión
Resolución
Rpta. : "D"
PREGUNTA 6
Indique el sistema en equilibrio que no se perturba al aumentar la presión a temperatura constante.
Resolución
Por Le Chatelier, si hay un aumento o disminución de la presión y los moles de reactantes y productos en estado gaseoso son iguales, no hay desplazamiento del equilibrio.
Clave D
PREGUNTA 7
Dada la siguiente reacción química
2NH3(g) ⇄ N2(g) + 3H2(g)
con constante de equilibrio Kc=0,83 a 375 °C. Se establece las siguientes proposiciones:
I) La constante Kp, es igual a la constante Kc.
II) Si se adiciona un catalizador al sistema en equilibrio, la reacción se desplaza hacia la izquierda.
III) Al duplicar el volumen del sistema en equilibrio, la reacción se desplaza hacia la derecha.
Indique la alternativa correcta.
A) solo II
B) solo III
C) l y ll
D) I y III
E) II y III
Resolución
Clave B
PREGUNTA 8
Respecto al valor de la constante de equilibrio químico:
I) La expresión de la constante de equilibrio para una reacción escrita en un sentido, es el recíproco de la correspondiente a la reacción escrita en el sentido contrario.
II) La constante de equilibrio para cualquier reacción no varía con la temperatura.
III) El valor numérico de la constante de equilibrio varía cuando se introduce un catalizador en el sistema en equilibrio.
Son correctas:
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y II
E) I y III
Resolución
I. (V) cuando se cambia de sentido a una reacción, los productos se convierten en reactantes, por lo que la expresión de la constante de equilibrio se hace la reciproca con respecto a la inicial.
II. (F) es importante recalcar que el único factor que varía la constante de equilibrio es la temperatura. Si la reacción es endotérmica, el aumentar la temperatura, aumentará la Keq. Si la reacción es exotérmica, al aumentar la temperatura, disminuirá la Keq.
III. (F) la adición de un catalizador la no varía el valor numérico de la constante de equilibrio, a una temperatura específica.
Clave A
PREGUNTA 9
En la ecuación termoquímica de la síntesis del armoníaco, NH3, por el proceso Haber:
Un aumento de temperatura provocará que:
A) El equilibrio se desplace a la derecha.
B) Aumente la concentración de NH3
C) Disminuya la concentración de N2 y H2
D) Aumente la concentración de N2 y H2
E) Absorba calor el NH3
Resolución
Rpta. : "C"
PREGUNTA 10
Sobre el estado de equilibrio de una reacción química en fase gaseosa es (son) incorrecto (s):
I) La cantidad de moles es constante .
II) Se aplica las leyes de mezcla gaseosa .
III) Es un proceso estático .
A) II
B) III
C) I y III
D) I
E) I y II
Resolución
I) VERDADERA
Es un estado de equilibrio la concentración molar pertenece constante.
II) VERDADERA
Se aplican las leyes de Dalton para mezclas gaseosas.
III) FALSO
Es un proceso dinámico (equilibrio dinámico).
Rpta. : "B"
PREGUNTA 11
Sobre el equilibrio químico, cuáles afirmaciones son correctas :
I) Las reacciones químicas reversibles tienden al equilibrio .
II) En un equilibrio homogéneo se encuentran solamente sustancias gaseosas .
III) En un equilibrio heterogéneo debe participar al menos una sustancia sólida .
IV) Físicamente es un equilibrio estático .
A) Sólo I
B) I y II
C) II y III
D) Sólo III
E) I y IV
Resolución
I) VERDADERA
Todas las reacciones que sean reversibles, necesariamente llegarán a establecer equilibrio químico.
II) FALSO
Un equilibrio homogéneo se caracteriza porque las sustancias que participan se encuentran en el mismo estado físico que pueden ser líquido o gaseoso pero no sólido, porque en estado sólido las partículas no se movilizan y por lo tanto no se ejercen interacción efectiva para transformarse .
III) FALSO
El equilibrio heterogéneo se establece cuando las sustancias que participan se encuentran en estado físico diferentes y no necesariamente debe estar presente un sólido
IV) VERDADERA
el sistema en equilibrio químico siempre define un sistema de propiedades físicas constantes, que es llamado equilibrio estático.
Rpta. : "E"
PREGUNTA 12
El equilibrio químico permite predecir las condiciones de presión, temperatura y concentración para aumentar el rendimiento de una reacción química. De esta forma, se pueden obtener mejoras en la síntesis y en el rendimiento de las reacciones químicas. Con respecto al equilibrio químico, seleccione la secuencia de verdad (V o F) de las siguientes proposiciones:
I) La velocidad de reacción directa es igual a la velocidad de reacción inversa.
II) Si todas las sustancias que participan se encuentran en el mismo estado físico se clasifica como equilibrio heterogéneo.
III) Los sólidos y líquidos puros aparecen en la expresión de la constante de equilibrio.
A) FVF
B) VFV
C) FFV
D) VFF
E) VVV
Resolución
l. VERDADERO
En el equilibrio, se cumple que la velocidad de reacción directa es igual a la velocidad de reacción inversa ya que las sustancias que intervienen se consumen a la misma velocidad que se forman.
II. FALSO
Si en el equilibrio químico todas las sustancias que participan se encuentran en el mismo estado físico, se clasifica como equilibrio homogéneo; sin embargo, si las sustancias que participan en el equilibrio se encuentran en distintos estados físicos entonces el equilibrio se clasificará como heterogéneo.
III.FALSO
La concentración de sólidos y líquidos puros no se incluyen en la expresión de la constante de equilibrio, pues su concentración no cambia en el equilibrio
Rpta. : "D"
PREGUNTA 13
Se tiene una mezcla de tetróxido de dinitrógeno y de dióxido de nitrógeno en equilibrio, a 0ºC y 1 atm, de acuerdo a la reacción
Si en esas condiciones la presión parcial del N2O4(g) es 0,8 atm, determine el valor de la constante Kc.
A) 2,2×10–3
B) 1,1×10–2
C) 5,0×10–2
D) 2,5×10–1
E) 5,0×10–1
Resolución
Rpta. : "A"
PREGUNTA 14
A la temperatura de 600 °C se tiene el sistema gaseoso en equilibrio:
En donde las presiones parciales son: I2=2atm, H2=5atm, HI=8atm.
La constante de equilibrio Kp para el sistema en equilibrio, es
A) 0,80
B) 1,25
C) 6,40
D) 12,50
E) 64,10
Resolución
Rpta. : "C"
PREGUNTA 15
En un reactor de 500 cm³, se tienen en equilibrio 0,4 mol de N2O4(g) y 0,30 moles de NO2(g), entonces el valor de Kc de la reacción es:
A) 0,035
B) 0,150
C) 0,250
D) 0,450
E) 3,250
Resolución
Rpta. : "D"
PREGUNTA 16
Para las siguientes proposiciones de acuerdo a la reacción adjunta en equilibrio, a 25°C
I) La introducción de un catalizador desfilará la reacción hacia la derecha.
II) Si aumenta la temperatura el valor de la constante de equilibrio aumentará.
III) La disminución del volumen del reactor favorecerá a los productos.
Son correctos
A) solo I
B) solo II
C) solo III
D) I y III
E) II y III
Resolución
I. Incorrecto
la introducción de un catalizador dentro de un sistema de reacción en equilibrio, no modifica el sentido de la misma, solo hace que se alcance más rápido el equilibrio.
II. Correcto
el incremento de la temperatura de una reacción endotérmica, en el sistema de equilibrio, hará que este se desplace hacia la derecha, por lo tanto, el valor de Keq aumentará.
III. Incorrecto
la disminución del volumen hace que la presión del sistema aumente, pero como el número de moles de reactantes y productos son iguales, este efecto no alterará el equilibrio.
Clave B
PREGUNTA 17
A) 0,25
B) 0,50
C) 4
D) 64
E) 1/16
Resolución
Rpta. : "A"
PREGUNTA 18
Se combinan inicialmente 10 moles de H2(g) con 3 moles de N2(g) y un mol de NH3. La constante de equilibrio (Kc); sabiendo que en el equilibrio quedan 3 moles de NH3(g), todo ocurre en un recipiente de 101, es:
A) 0,85
B) 1,25
C) 1,31
D) 1,45
E) 1,54
Resolución
Rpta. : "C"
PREGUNTA 19
El fosgeno es un compuesto muy utilizado en la fabricación de plásticos y de pesticidas. Este compuesto se puede sintetizar según la siguiente reacción:
CO(g)+Cℓ2(g) ⇄COCℓ2(g)
En el equilibrio se encuentra las concentraciones:
[CO]=0,025M, [Cℓ2]=0,05M y
[COCℓ2]=0,075M, calcule el valor de la constante de equilibrio Kc.
A) 15
B) 30
C) 45
D) 60
E) 75
Resolución
Rpta. : "D"
PREGUNTA 20
El hierro (Fe) se produce de la reacción de la hematita (Fe2O3) con monóxido de carbono (CO) en un alto horno. Si esta reacción se lleva a cabo en un recipiente cerrado, se alcanza el siguiente equilibrio:
Fe2O3(s)+3CO(g)+calor⇄2Fe(s)+3CO2(g)
Al respecto, seleccione la alternativa que contenga las acciones que aumentan el rendimiento de la reacción.
I) Aumentar la presión
II) Disminuir la temperatura
III) Aumentar la concentración del CO
A) Solo II
B) Solo III
C) Solo I
D) II y III
E) I y II
Resolución
EQUILIBRIO QUÍMICO (PRINCIPIO DE LE-CHATELIER)
Rpta. : "B"
PREGUNTA 21
Para el equilibrio
Determine el valor de verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I. Cuando se incrementa la presión disminuyendo el volumen a temperatura constante, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda.
II. Al incrementar la temperatura, el equilibrio se desplaza hacia la derecha.
III. Cuando se adiciona un catalizador, no afecta el estado de equilibrio.
Marque la alternativa que contenga la secuencia correcta.
A) VVV
B) FFF
C) VFV
D) FVV
E) FFV
Resolución
Clave E
PREGUNTA 22
En un recipiente de reacción a 450 °C, al colocar 0,60 mol de nitrógeno (N2) y 1,80 mol de hidrógeno (H2), se produce la reacción:
N2(g) + 3H2(g) ⇄ 2NH3(g)
Calcule el número de moles de nitrógeno presentes en el equilibrio si existen 0,048 mol de amoniaco.
A) 0,416
B) 0,489
C) 0,510
D) 0,557
E) 0,576
Resolución
Clave E
PREGUNTA 23
El tricloruro de fósforo reacciona con cloro según la reacción siguiente:
Si se aumenta la temperatura, se cumple que:
A) Aumenta la cantidad de reactantes
B) Se tiene que adicionar catalizador
C) Aumenta la cantidad de producto
D) Se tiene que agregar PCl3
E) No influye en el equilibrio
Resolución
Rpta. : "A"
PREGUNTA 24
En la siderurgia proceso de extracción de hierro a partir de sus minerales, una etapa de este es la reducción de la hematita (Fe2O3) con monóxido de carbono (CO). Si este se realiza en un recipiente cerrado, se lleva a cabo la siguiente ecuación sin balancear:
(s): sólido, (g): gas
Al respecto, determine cuál o cuáles de los siguientes cambios genera mayor cantidad de productos:
I. Aumentar la presión parcial de CO2(g)
II. Disminuir la temperatura
III. Aumentar la concentración del CO(g)
A) solo III
B) I y II
C) solo II
D) solo I
E) II y III
Resolución
Rpta. : "A"
PREGUNTA 25
El equilibrio químico se presenta en las reacciones reversibles, en donde la velocidad de la reacción directa e inversa se igualan. Indique la alternativa correcta, en relación a la siguiente reacción en equilibrio:
A) Una disminución de la presión contribuye a la formación de Cℓ2
B) Un aumento de la temperatura disminuye la concentración de Cℓ2
C) Un aumento en la concentración de O2 disminuye la concentración de Cℓ2
D) Un aumento de la presión disminuye la concentración de Cℓ2
E) Una disminución de la temperatura disminuye la concentración de Cℓ2
Resolución
Rpta. : "B"
PREGUNTA 26
¿Cuáles de las afirmaciones corresponden a la presencia de un catalizador en una reacción química?
I) Participa en la reacción, pero no es consumido.
II) Modifica la expresión de la constante de equilibrio.
III) Generalmente, disminuye la energía de activación (Ea)
IV) Desplaza el equilibrio hacia la formación de productos.
A) II y III
B) I y III
C) I y IV
D) III y IV
E) II y IV
Resolución
Los catalizadores son especies que se agregan a una reacción química con la finalidad de acelerar la velocidad de la misma. Cuando reduce la velocidad de reacción este se denomina inhibidor o catalizador negativo.
I) Estos participan en una etapa del mecanismo de reacción pero al final del proceso se recuperan en el caso ideal no se consumen.
∴ Proposición correcta
II) Los catalizadores no se muestran en la expresión de la constante de equilibrio. Su valor también es independiente del catalizador. El que depende de temperatura concentración y presión total esto último cuando hay especies gaseosas.
∴ Proposición incorrecta
III) Un catalizador aumenta la velocidad de la reacción porque disminuye la energía de activación (Ea).
∴ Proposición correcta
IV) Los catalizadores no son factores que afecten ni desplacen al equilibrio; solo hacen que disminuya el tiempo en que se alcanza.
∴ Proposición incorrecta
Rpta. : "B"
PREGUNTA 27
Dadas las siguientes proposiciones referidas a las siguientes reacciones que ocurren a igual temperatura:
A) solo I
B) solo II
C) solo III
D) I y II
E) I, II y III
Resolución
Rpta. : "E"
PREGUNTA 28
Dadas las proposiciones para los siguientes sistemas en equilibrio a una cierta temperatura: (1) 2NO(g)+O2(g)⇄ 2NO2(g) ; Kp=K1
(2) 2NO2(g)⇄ N2O4(g) ; Kp=K2
I) Para el sistema:
2NO2(g) ⇄ 2NO(g)+O2(g),
el valor de la constante de equilibrio es Kp=1/K1.
II) Si se multiplica por 2 la ecuación (2), el valor de la constante de equilibrio es Kp=2K2.
III) La constante de equilibrio para el sistema:
2NO(g)+O2(g) ⇄ N2O4(g) es Kp=K1×K2.
A) I, II y III
B) I y III
C) solo I
D) solo III
E) solo II
Resolución
Rpta. : "B"
PREGUNTA 29
El tricloruro de fósforo y el cloro gaseoso reaccionan según:
PCℓ3(g)+ Cℓ2(g)⇄PCℓ5(g)
Un recipiente se llena con una mezcla de PCℓ3(g) y Cℓ2(g); se deja en reposo a 450 K para que llegue al equilibrio y se encontró que las presiones parciales en el equilibrio son:
Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda:
I. El valor de Kp para esta reacción a 450 K es igual a 67,87.
II. Para esta reacción: Kp=Kc
III. Si se modifica la temperatura, los valores de las concentraciones en el equilibrio varían.
A) VFF
B) VVV
C) FFV
D) VFV
E) VVF
Resolución
Clave C
PREGUNTA 30
El recipiente contiene inicialmente un mol de eteno (C2H4) y un mol de hidrógeno (H2) que reaccionan para producir etano (C2H6) según la siguiente ecuación química:
C2H4(g) +H2(g) ⇄C2H6(g)
Una vez alcanzado el equilibrio, a 973 K y 1 atm de presión total, la densidad de la mezcla es 0,267 g/L. Con base a estos datos, calcule el valor de Kp.
Masas molares (g/mol):
H2= 2; C2H4= 28; C2H6=30
R=0,082 atm·L/mol·K
A) 0,8
B) 1,6
C) 2,7
D) 3,2
E) 5,0
Resolución
Rpta. : "E"
PRACTICA
PREGUNTA 1
Expresar la ley de acción de masas para la siguiente reacción:
NH3→ N2+ H2
A) V= K [NH3]
B) V= K [NH3]2
C) V= K [NH3]3
D) V= [N2] [H2]
E) V= K[N2] [H2]3
PREGUNTA 2
Los tres factores más importantes en el aumento de la velocidad de las reacciones químicas son :
A) Temperatura, viscosidad, densidad.
B) Presión, volumen, catalizador.
C) Tensión superficial, presión, catalizador.
D) temperatura , densidad , concentración.
E) Concentración, temperatura, catalizador.
PREGUNTA 3
Indique con “V” si es verdadero o “F” si es falso:
I) Velocidad es la variación de la concentración molar de una sustancia con respecto al tiempo.
II) Para los reactantes la velocidad es negativa.
III) Para los productos la velocidad es positiva.
IV) El catalizador siempre aumenta la velocidad de reacción.
A) VVFF
B) VVVV
C) VFFV
D) FFFV
E) VVVF
PREGUNTA 4
Respecto a la cinética química indicar las proposiciones no correctas :
I) Es menor la velocidad al inicio de la reacción.
II) La velocidad de la reacción depende de la temperatura, catalizador, grado de división, naturaleza de los reactantes, concentración.
III) El orden de la reacción siempre es igual a la molecularidad.
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) I y III
E) I y II
PREGUNTA 5
¿Cuál es la posible ecuación para una reacción elemental de segundo orden en fase gaseosa?
A) 3A → C + D
B) 2A + B → C + D
C) A + B + C → D
D) A + B → C + D
E) A + 2B → 3C + D
PREGUNTA 6
¿Cuántos de los siguientes afectan a la velocidad de reacción?
I) Temperatura
II) Sublimación
III) Catalizador
IV) Licuación
V) Concentración
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
E) 5
PREGUNTA 7
Expresar la ley de acción de masas para la siguiente reacción:
2NH3 → N2 +3H2
A) V=K[NH3]
B) V=K [NH3]2
C) V=K [NH3]3
D) V=[N2] [H2]
E) V=K[N2] [H2]3
PREGUNTA 8
Dar las unidades de la constante específica de velocidad:
2A + B → 2C
A) L2/mol2×s
B) L2/mol
C) L2/mol×s2
D) mol2/L2×s
E) mol2/L2×s
PREGUNTA 9
Para la siguiente reacción:
2A(g)+ 3B(g) → 2D(g)
Indicar el orden de reacción:
A) 2°
B) 5°
C) 3°
D) 1°
E) 4°
PREGUNTA 10
Escribir la expresión de la ley de acción de masas para las reacciones:
I) 2NO(g) + Cℓ2(g) → 2NOCℓ(g)
II) CaCO3(cristal) → CaO(cristal)+ CO2(g)
A) V=K[NO][Cℓ2] y V = K
B) V=K[NO]2[Cℓ2] y V=K[CO2]
C) V=K [NO]2[Cℓ2] y V=K
D) V=K[NO][Cℓ] y V = K[CO2]
E) V=K[NO][Cℓ]2 y V = K
PREGUNTA 11
Como cambiará la velocidad de la reacción:
2NO(g) + O2(g) → 2NO2 , si el volumen disminuye la mitad:
A) Aumenta en 7 veces
B) Disminuye 9 veces
C) Aumenta 31 veces
D) Aumenta 21 veces
E) Disminuye 3 veces
PREGUNTA 12
De las siguientes reacciones se puede decir que:
Fe + O2 → Fe2O3 ... 25°C ... (I)
Fe + O2 → Fe2O3 ... 50°C ... (II)
Fe + O2 → Fe2O3 ... 200°C ... (III)
A) VI > VII > VIII
B) VI > VIII > VII
C) VII > VIII > VI
D) VIII > VII > VI
E) VIII > VI > VII
PREGUNTA 13
Para la reacción química en fase gaseosa, si se duplica el volumen entonces la velocidad:
2A + 1B → 2C
A) Aumenta 8 veces
B) Disminuye 6 veces
C) Disminuye 4 veces
D) Aumenta 6 veces
E) Disminuye 8 veces
PREGUNTA 14
Para la siguiente reacción:
A(g) + 3B(s) → 2C(g) + D(s)
Si el volumen del recipiente se reduce a la mitad, entonces la velocidad final es...... de la inicial.
A) La mitad
B) El doble
C) El cuádruplo
D) La cuarta parte
E) No varía
PREGUNTA 15
Calcular la velocidad de reacción para:
1A + 2B → 2C
Si la constante de la velocidad es 5×10–4 y las concentraciones de A y B son:
2×10–3 y 4×10–3 respectivamente
A) 16×10–18
B) 16×10–11
C) 16×10–12
D) 16×10–10
E) 16×10–14
PREGUNTA 16
¿Cuántas veces variará la velocidad de la reacción:
2A + B → A2B
Si la concentración de A aumenta en 100% y la de B disminuye en 50%?
A) No cambia
B) Aumenta en 100%
C) Aumenta en 50%
D) Disminuye 50%
E) Aumenta en 200%
PREGUNTA 17
Hallar el valor de la constante de velocidad de la reacción:
A + B → AB
Si cuando las concentraciones de A y B son 0,05 mol/L y 0,01 mol/L, la velocidad de reacción es 5×10–5 mol/(L . min)
A) 0,1 L/ (mol.min)
B) 0,2 L/ (mol.min)
C) 0,01 mol/ (L .min)
D) 1,0 L/ (mol.min)
E) 2,5 mol/(L . min)
PREGUNTA 18
¿Cómo cambiará la velocidad de la reacción:
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
si el volumen del recipiente en que se realiza disminuye a la tercera parte?
A) Aumenta 3 veces
B) Disminuye 9 veces
C) Aumenta 27 veces
D) Disminuye 3 veces
E) Aumenta 18 veces
PREGUNTA 19
¿Cómo cambia la velocidad de reacción?
2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g)
Si el volumen del recipiente disminuye a su tercera parte.
A) Se duplica
B) Se triplica
C) Crece 27 veces
D) Se cuadruplica
E) Aumenta 3 veces
PREGUNTA 20
Para la reacción sencilla : A → Q
la velocidad de la reacción es 1,05×10–2 mol/L.s; si K=3,5×10–3s–1, ¿cuál es la concentración de A en moles/L?
A) 3M
B) 4M
C) 5M
D) 6 M
E) 7M
PREGUNTA 21
En la reacción :
2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)
Manteniendo temperatura constante si el volumen disminuye en 50%.
¿Cómo cambia la velocidad de reacción ?
A) Aumenta 8 veces
B) Disminuye 6 veces
C) Aumenta 4 veces
D) Aumenta 16 veces
E) Disminuye 2 veces
PREGUNTA 22
Si en la reacción: CO(g) + O2(g) → CO2(g) determinar:
I) ¿Cuál es la velocidad de formación del CO2, si la velocidad de consumo de O2 es 4 mol-g . L–1 . s–1
II) La velocidad “V” cómo se verá afectada cuando el volumen se duplica.
A) 8 mol-g.L–1.s–1 ; V2=8V1
B) 6 mol-g.L–1.s–1 ; V2=V1/6
C) 8 mol-g.L–1.s–1 ; V2=V1/8
D) 6 mol-g.L–1.s–1 ; V2=6V1
E) 5 mol-g.L–1.s–1 ; V2=V1/5
PREGUNTA 23
En el sistema :
CO(g) + Cℓ2(g) → COCℓ2
La concentración de CO aumenta desde 0,03 mol . L–1 hasta 0,12 mol . L–1 y la del cloro desde 0,02 hasta 0,06 mol . L–1.
¿Cuántas veces aumenta la velocidad directa?
A) 5
B) 8
C) 10
D) 12
E) 15
CLAVES – RESPUESTAS :
1)B 2)E 3)E 4)E 5)D 6)C 7)B 8)D 9)B 10)C 11)A 12)D 13)E 14)B 15)C 16)B 17)A 18)C 19)C 20)A 21)A 22)C 23)D
PREGUNTA 24
El dióxido de nitrógeno (NO2) es un gas tóxico e irritante de color marrón-amarillento. Se forma como subproducto en los procesos de combustión a altas temperaturas, en los vehículos motorizados, plantas eléctricas y afecta principalmente al sistema respiratorio. Una de las diferentes formas de sintetizarlo es según la siguiente ecuación:
NO(g) + O2(g) ⇄ NO2(g)
Si en el equilibrio se tienen 18 mol de NO, 6 mol de O2 y 18 mol de NO2 en un recipiente de 3L, determine la constante de equilibrio Kc.
A) 1,5
B) 2,5
C) 0,5
D) 4,5
E) 5,0
Rpta. : "C"
PREGUNTA 25
El antimonio (Sb) es un elemento semimetálico que se parece a los metales en su aspecto y propiedades físicas, pero se comporta químicamente como un no metal; tiene una creciente demanda en la industria de semiconductores, en la producción de diodos y detectores infrarrojos. El proceso de su obtención puede ser representado como
Sb2S3(s)+ H2(g) ⇄Sb(s) + H2S(g)
En el equilibrio, se tiene que las presiones parciales para el H2S(g)=0,2 atm y para el H2(g)=0,1 atm .
Al respecto, determine la constante de equilibrio (Kp).
A) 8,0×101
B) 4,0×101
C) 4,0×10–1
D) 6,4×10–1
E) 8,0×100
Rpta. : "E"
PREGUNTA 26
El monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro, inodoro e insípido, por lo que puede entrar al organismo humano de manera inadvertida pudiendo ocasionar intoxicaciones, que en sus casos más graves ocasionan la muerte. Se tiene la siguiente ecuación de síntesis de monóxido de carbono en equilibrio:
CO2(g)+ C(s)⇄ CO(g) ∆H°=+172,5 kJ/mol
Si se quiere aumentar la producción de CO(g), indique cuáles de las siguientes proposiciones son correctas.
I) Aumentar la concentración de CO2
II) Aumentar la presión
III) Aumentar la temperatura
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) I y III
E) I, II y III
Rpta. : "D"
PREGUNTA 27
El pentacloruro de fósforo (PCℓ5) es uno de los cloruros más importantes del fósforo, el cual se usa como agente oxidante en las reacciones químicas. En un recipiente el PCℓ5 existe en equilibrio químico con el PCℓ3 y cloro, a 180 °C. según:
PCℓ3(g)+Cℓ2(g) ⇄ PCℓ5(g) ΔH = – 124 kJ/mol
Seleccione la alternativa que contiene la acción necesaria para que se incremente el rendimiento de la producción de PCℓ5.
A) Aumento de la temperatura del sistema
B) Disminuir la concentración de Cℓ2(g) .
C) Adicionar un catalizador
D) Aumentar la presión del sistema
E) Aumenta el volumen del recipiente
Rpta. : "D"
¿QUÉ ES EL EQUILIBRIO QUÍMICO?
Es el punto a partir del cual, bajo determinadas condiciones de presión, temperatura y concentración una reacción química reversible parece detenerse.
Esto se debe a que a partir de ese instante la velocidad de las reacciones directa e inversa se igualan, estableciéndose de esta manera un equilibrio dinámico.
En el equilibrio químico se utilizan sólo sustancias neutras.
La mayoría de reacciones son del tipo reversible, es decir, presenta una doble ocurrencia, directa e inversa.
El equilibrio químico es el estado termodinámico que alcanza una reacción tipo reversible donde las concentraciones molares de los reactantes y de los productos se mantienen constantes.
Para ese momento, la velocidad de reacción directa es igual a la velocidad de reacción inversa.
En el momento que se alcanza el equilibrio químico, existe una constante de equilibrio representado por K , que se puede expresar en función de concentraciones llamándose Kc o en función de presiones parciales en equilibrio llamada Kp
CONSTANTE DE EQUILIBRIO
Es una forma de cuantificar el equilibrio químico que nos indica hasta qué punto ha avanzado el equilibrio.
Es decir que un valor alto de la constante indicará que la reacción directa ha avanzado en gran proporción generando una alta concentración de productos.
Un valor pequeño de la constante indicará que la reacción directa se ha desarrollado muy lentamente y la concentración de productos ha bajado.
Según Arrhenius:
La constante de equilibrio depende de la temperatura absoluta.
CONSTANTE DE EQUILIBRIO
Sólo para sistemas donde aparecen sustancias gaseosas.
i) En el equilibrio las concentraciones adquieren un valor constante.
ii) Las propiedades físicas del sistema se hacen constantes
iii) La expresión de Keq depende del balance de la Ecuación química
PROPIEDADES DE K
I) El valor de la constante de equilibrio Kc o Kp solo depende de la temperatura.
II) Si una reacción se invierte, entonces K se invierte.
III) Si a una reacción se le multiplica por un factor, entonces su K queda elevado a dicho factor.
IV) Si dos o más reacciones se suman, entonces los valores de K se multiplican.
DESPLAZAMIENTO DE EQUILIBRIO
PRINCIPIO DE LE - CHATELLIER
Cuando a un sistema que se encuentra en equilibrio se le aplica un factor de perturbación, el equilibrio se altera momentáneamente y el sistema reacciona de tal manera que trata de anular el efecto causado por el factor de perturbación.
Para esto se favorecerá una de las reacciones, es decir, se desplazará el equilibrio hacia la derecha o hacia la izquierda.
Son factores que alteran el equilibrio:
La variación de las concentraciones de reactantes y/o productos, la variación de la presión total en sistemas que contienen gases y las variaciones de temperatura.
Los catalizadores sólo afectan la rapidez con que se alcanza el equilibrio; es decir, que la constante de equilibrio no cambia.
FACTORES QUE AFECTAN EL EQUILIBRIO
1 ) CONCENTRACIÓN
i) Si se agrega reactante, el equilibrio se desplaza hacia la derecha (favorece la reacción directa).
ii) Si se agrega producto, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda (favorece la reacción inversa).
2) PRESIÓN TOTAL
1°) Si P aumenta se desplaza hacia donde hay menos moles
2°) Si P disminuye se desplaza hacia donde hay más moles
3°) La presión no es factor que altere el equilibrio. el sistema se denomina invariante.
3 ) TEMPERATURA
i) Si T aumenta, se desplaza en el sentido en que es endotérmica.
ii) Si T disminuye, se desplaza en el sentido en que es exotérmica.
Los cambios de volumen de los recipientes para sistemas con gases, afectan directamente a la presión.
