Ejercicios de termoquímica y cinética.

1. Si en una reacción añadimos un catalizador, razona si son verdaderas o falsas las siguientes proposiciones:
a) La entalpía de la reacción disminuye.
b) La reacción se hace más espontánea.
c) La energía de activación aumenta.
d) Se llega más rápido al equilibro reactivos ---- productos.

2. El óxido de calcio se produce por descomposición del carbonato de calcio:

CaCO₃  (s)  → CaO (s) + CO₂ (g)

a)      Determina la cantidad de calor que se necesita para produce  7000 kg de óxido de calcio, a partir de carbonato de calcio si el rendimiento de la reacción es del 100 %.

b)      Razona con los datos que dispones, por qué la piedra caliza (carbonato cálcico) es estable a temperatura ambiente y no se descompone espontáneamente a óxido de calcio. ¿podrías calcular a que temperatura se descompone espontáneamente? ¿qué necesitarías saber?

Datos:  masa molecular relativa CaO= 56,0

∆H⁰_f (CaCO₃) -1209,6 KJ/mol   ∆H⁰_f (CaO) – 635,1 KJ/mol    ∆H⁰_f (CO₂) -393,3 KJ/mol

 Solución: 181,2 kJ/mol  es endotérmica    con 7000 kg   22,65.10 9 J.

La reacción tiene más desorden en los productos que en los reactivos y por tanto

∆S es positiva. 

∆G = ∆H -T∆S = 181,2 - T∆S    habrá un valor de T que haga que la variación de energía libre sea negativa y la reacción espontánea. Necesito saber la variación de entropia de la reacción, o las entropías estandard de reactivos y productos.

3. Las entalpías de combustión del C(s) y del benceno (C₆H₆) (l) son respectivamente -393,7 kJ/mol  y -3267 kJ/mol  y la de formación del agua líquida es -285,9 kJ/mol.

a) Calcula la entalpía de formación estándar del benceno.

b) ¿Cuántas calorías se desprenden en la combustión de 1 kg de benceno (l), y en su formación?     Masas atómicas relativas H:1  C:12  O:16.  1 J= 0,24 cal

 

Solución:  48,95 kJ/mol.   se necesita energía        Se necssitan para formar 1 Kg 150 Kcal  y se desprenden al quemar 1 kg  10052 Kcal