Ejercicios de química resueltos. Termoquímica. Ley de Hess para reacciones encadenadas

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Química de Brown

15ed. Muestra 5.8: La entalpía de reacción para la combustión de C a CO₂ es -393.5 kJ/mol C, y la entalpía para la combustión de CO a CO₂ es -283.0 kJ/mol CO: (1) C(s) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH = -393.5 kJ (2) CO(g) + ½ O₂(g) → CO₂(g) ΔH = -283.0 kJ Usando estos datos, calcula la entalpía para la combustión de C a CO: (3) C(s) + ½ O₂(g) → CO(g) ΔH = ? [brown.15ed.m.5.8].

15ed. Práctica 5.8: Calcula ΔH para 2 NO(g) + O₂(g) → N₂O₄(g), usando la siguiente información: N₂O₄(g) → 2 NO₂(g) ΔH = +57.9 kJ 2 NO(g) + O₂(g) → 2 NO₂(g) ΔH = -113.1 kJ (a) 2.7 kJ (b) -55.2 kJ (c) -85.5 kJ (d) -171.0 kJ (e) +55.2 kJ [brown.15ed.p.5.8]

15ed. Muestra 5.9: Calcula ΔH para la reacción: 2 C(s) + H₂(g) → C₂H₂(g) dadas las siguientes ecuaciones químicas y sus respectivos cambios de entalpía: C₂H₂(g) + ⁵⁄₂ O₂(g) → 2 CO₂(g) + H₂O(l) ΔH = -1299.6 kJ C(s) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH = -393.5 kJ H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(l) ΔH = -285.8 kJ [brown.15ed.m.5.9]

15ed. Práctica 5.9: Calcula ΔH para la reacción: NO(g) + O(g) → NO₂(g) dada la siguiente información: NO(g) + O₃(g) → NO₂(g) + O₂(g) ΔH = -198.9 kJ O₃(g) → ³⁄₂ O₂(g) ΔH = -142.3 kJ O₂(g) → 2 O(g) ΔH = 495.0 kJ [brown.15ed.p.5.9]

15ed. 5.28: Calcula el cambio de entalpía para la reacción: CO(g) + NO(g) → CO₂(g) + ½ N₂(g) Dado: CO(g) + ½ O₂(g) → CO₂(g) ΔH = -283 kJ/mol NO(g) → ½ N₂(g) + ½ O₂(g) ΔH = -90.3 kJ/mol (a) ΔH = +373 kJ/mol (b) ΔH = +193 kJ/mol (c) ΔH = -193 kJ/mol (d) ΔH = -373 kJ/mol [brown.15ed.5.28]

15ed. 5.29: Considera las siguientes reacciones hipotéticas: A → B ΔH₁ = +60 kJ B → C ΔH₂ = -90 kJ (a) Usa la Ley de Hess para calcular el cambio de entalpía para la reacción A → C. (b) Construye un diagrama de entalpía para las sustancias A, B y C, y muestra cómo se aplica la Ley de Hess. [brown.15ed.5.29]

15ed. 5.30: Calcula el cambio de entalpía para la reacción: P₄O₆(s) + 2 O₂(g) → P₄O₁₀(s) dadas las siguientes entalpías de reacción: P₄(s) + 3 O₂(g) → P₄O₆(s) ΔH = -1640.1 kJ P₄(s) + 5 O₂(g) → P₄O₁₀(s) ΔH = -2940.1 kJ [brown.15ed.5.30]

15ed. 5.31: A partir de las entalpías de reacción: H₂(g) + F₂(g) → 2 HF(g) ΔH = -537 kJ C(s) + 2 F₂(g) → CF₄(g) ΔH = -680 kJ 2 C(s) + 2 H₂(g) → C₂H₄(g) ΔH = +52.3 kJ calcula ΔH para la reacción de etileno con F₂: C₂H₄(g) + 6 F₂(g) → 2 CF₄(g) + 4 HF(g) [brown.15ed.5.31]

15ed. Muestra 5.10: Para cuáles de estas reacciones a 25 °C el cambio de entalpía representa una entalpía de formación estándar? Para cada una que no lo sea, ¿qué cambios se necesitan para convertirla en una ecuación cuyo ΔH sea una entalpía de formación? (a) 2 Na(s) + ½ O₂(g) → Na₂O(s) (b) 2 K(l) + Cl₂(g) → 2 KCl(s) (c) C₆H₁₂O₆(s) → 6 C(diamante) + 6 H₂(g) + 3 O₂(g) [brown.15ed.5.10]

15ed. 5.88: A partir de las entalpías de reacción: 2 C(s) + O₂(g) → 2 CO(g) ΔH = -221.0 kJ 2 C(s) + O₂(g) + 4 H₂(g) → 2 CH₃OH(g) ΔH = -402.4 kJ calcula ΔH para la reacción: CO(g) + 2 H₂(g) → CH₃OH(g)[Brown.15ed. 5.88]

15ed. 5.89: Dados los datos: N₂(g) + O₂(g) → 2 NO(g) ΔH = +180.7 kJ 2 NO(g) + O₂(g) → 2 NO₂(g) ΔH = -113.1 kJ 2 N₂O(g) → 2 N₂(g) + O₂(g) ΔH = -163.2 kJ usa la Ley de Hess para calcular ΔH para la reacción: N₂O(g) + NO₂(g) → 3 NO(g) [brown.15ed.5.89]

Química de Chang

10ed. Ejemplo 6.9: Calcula la entalpía estándar de formación del acetileno (C₂H₂) a partir de sus elementos: 2 C(grafito) + H₂(g) → C₂H₂(g) Las ecuaciones para cada paso y los cambios de entalpía correspondientes son: (a) C(grafito) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH°rxn = -393.5 kJ/mol (b) H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(l) ΔH°rxn = -285.8 kJ/mol (c) 2 C₂H₂(g) + ⁵⁄₂ O₂(g) → 4 CO₂(g) + 2 H₂O(l) ΔH°rxn = -2598.8 kJ/mol [chang.10ed.e.6.9]

10ed. Práctica 6.9: Calcula la entalpía estándar de formación del disulfuro de carbono (CS₂) a partir de sus elementos, dado que: C(grafito) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH°rxn = -393.5 kJ/mol S(rómbico) + O₂(g) → SO₂(g) ΔH°rxn = -296.4 kJ/mol CS₂(l) + 3 O₂(g) → CO₂(g) + 2 SO₂(g) ΔH°rxn = -1073.6 kJ/mol [chang.10ed.p.6.9]

10ed. 6.61: A partir de estos datos: S(rómbico) + O₂(g) → SO₂(g) ΔH°rxn = -296.06 kJ/mol S(monoclínico) + O₂(g) → SO₂(g) ΔH°rxn = -296.36 kJ/mol calcula el cambio de entalpía para la transformación: S(rómbico) → S(monoclínico) (Monoclínico y rómbico son diferentes formas alotrópicas del azufre elemental.) [Chang.10ed.6.61]

10ed. 6.62: A partir de los siguientes datos: C(grafito) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH°rxn = -393.5 kJ/mol H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(l) ΔH°rxn = -285.8 kJ/mol 2 C₂H₆(g) + 7 O₂(g) → 4 CO₂(g) + 6 H₂O(l) ΔH°rxn = -3119.6 kJ/mol calcula el cambio de entalpía para la reacción: 2 C(grafito) + 3 H₂(g) → C₂H₆(g) [chang.10ed.6.62]

10ed. 6.63: A partir de los siguientes calores de combustión: CH₃OH(l) + ³⁄₂ O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(l) ΔH°rxn = -726.4 kJ/mol C(grafito) + O₂(g) → CO₂(g) ΔH°rxn = -393.5 kJ/mol H₂(g) + ½ O₂(g) → H₂O(l) ΔH°rxn = -285.8 kJ/mol calcula la entalpía de formación del metanol (CH₃OH) a partir de sus elementos: C(grafito) + 2 H₂(g) + ½ O₂(g) → CH₃OH(l) [chang.10ed.6.63]

10ed. 6.64: Calcula el cambio de entalpía estándar para la reacción: 2 Al(s) + Fe₂O₃(s) → 2 Fe(s) + Al₂O₃(s) dado que: 2 Al(s) + ³⁄₂ O₂(g) → Al₂O₃(s) ΔH°rxn = -1669.8 kJ/mol 2 Fe(s) + ³⁄₂ O₂(g) → Fe₂O₃(s) ΔH°rxn = -822.2 kJ/mol. [chang.10ed.6.64]