Problem - Qa - Segundo Examen

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL AZCAPOTZALCO
ACADEMIA DE CIENCIA DE LOS MATERIALES
PROBLEMARIO PARA EL 2° EXAMEN PARCIAL DE QUÍMICA APLICADA
1.- Prediga si el cambio de Entropía del Sistema es positivo o negativo para

cada una de las siguientes reacciones. Justifique su predicción:
a. H2 (g) + O2 (g) → H2O (l)
b. NH4Cl (s) → NH3 (g) + HCl (g)
c. H2 (g) + Br2 (g) → HBr (g)
2.- La reserva mundial total de petróleo se ha estimado en 2.0 x 10 22 J (el

Joule es la unidad SI de energía, 1 J = 1 kg m 2/s2). A la actual velocidad de
consumo, 1.8 x 1020 J / año, ¿cuánto tiempo tomaría agotar la reserva?
3.- Analice cuantitativamente el cambio del signo de Entropía que se espera

para cada uno de los siguientes procesos:
a) I2 (s) → I (g)
b) Zn (s) + O2 (g) → ZnO (s)
c) N2 (g) + O2 (g) → NO (g)
Justifique racionalmente su análisis.
4.- ¿Cuáles de los siguientes procesos son espontáneos y cuáles no lo son?:
a) Disolver sal de mesa (NaCl) en sopa caliente.
b) Escalar el Popocatépetl.
c) Esparcir una fragancia en un cuarto destapando una botella de perfume.
d) Separar helio y neón de una mezcla de gases.
5.- El café secado por congelación se prepara congelando la infusión de café y

eliminando el hielo con una bomba de vacío. Describa los cambios de fase que
ocurren durante estos procesos.
1
6.- El vapor de agua a 100°C produce quemaduras más graves que el agua a
la misma temperatura. ¿Por qué?
7.- La Entalpía Estándar de formación del Yodo Molecular Gaseoso es 62.4

KJ/mol. Con esta información calcule el Calor de Vaporización del Yodo
Molecular (I2) a 25°C.
8.- a. Calcule el Calor Liberado cuando se queman 266.00 g de Fósforo blanco

(P4) en aire, de acuerdo con la siguiente Ecuación Termoquímica:
P4 (s) + O2 (g) → P4O10 (s) ΔH = - 3,013.00 KJ / mol
b. ¿Cuántas moles de Fósforo están presentes en los 266.00 g?
9.- Acomode las siguientes sustancias en orden creciente de Entropía (1 mol

de cada una) a 25°C:
a.- Ne (g)
b.- SO2 (g)
c.- Na (s)
d.- NaCl (s)
e.- H2 (g)
Describa las razones que justifiquen el orden establecido.
10.- Con datos buscados en Tablas, calcule el Cambio de Entropía Standard

para las siguientes reacciones a 25°C:
a).- H2 (g) + CuO (s) → Cu (s) + H2O (g)
b).- Al (s) + ZnO (s) → Al2O3 (s) + Zn (s)
c).- CH4 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l)
En base a los resultados obtenidos de ΔSoREACCIÓN justifique cada uno de ellos.

Considere las Reglas Generales.
11.- De acuerdo a la siguiente ecuación Termoquímica:
C (grafito) + O2 (g) → CO (g) ΔH = - 110.5 KJ / mol
2
a. ¿Cuál es el valor del Cambio de Energía Interna (ΔE) para la formación
de 1 mol de CO (g) a 1 atm y 25°C.
b. Calcule ΔSALRED en J/°K mol
c. Calcule ΔSUNIV en J/°K mol
d. Indique si la Reacción es ESPONTÁNEA a 25°C.
12.- ¿Cuántos gramos de Carbón se necesitan para calentar 1 Kg de agua,

desde 20°C hasta 100°C?
El Calor Específico del Agua es s = 1.00 cal / g °C
13.- ¿Cuál será la temperatura final del sistema formado por la mezcla en un
termo de 500 gramos de agua a 70°C, con 200 gramos de alcohol a 25°C?
El Calor Específico del Agua es s = 1.00 cal / g °C
El Calor Específico del Alcohol es s = 0.80 cal / g °C
14.- Una muestra de 1.922 gramos de Metanol (CH 3OH) se quemó en una
bomba calorimétrica a volumen constante. Como efecto de ello, la temperatura
del agua se elevó 4.20°C. Si la cantidad de agua que rodea al Calorímetro
tiene una Capacidad Calorífica de 10.4 KJ / °C, calcule el Calor Molar de
Combustión del Metanol.
15.- De 5 ejemplos de Procesos Físicos y Químicos Espontáneos. Explíquelos

detalladamente e indique cuál sería el Proceso No Espontáneo de cada uno de
ellos.
16.- Calcular la Tensión Superficial de un líquido que mediante una varilla

móvil de 5 cm, equilibra una fuerza de 2.5 gf (gramos fuerza). ¿Cómo
explicaría el fenómeno de la Tensión Superficial?, ¿Qué ejemplos puede dar?
17.- A 77°F la presión de vapor del Tetracloruro de Carbono (CCl 4) es igual a

0.513 atmósferas y a 104°F es igual a 216 Torr. Calcular el Calor Molar de
Vaporización para esta sustancia en KJ/mol.
18.- Considérese un Sistema Simple de 9 moléculas distribuidas en 3

compartimientos iguales. Indique las formas posibles en las que podrían
distribuirse dichas moléculas en los 3 compartimientos. ¿Cuáles son las
Distribuciones más Probable y la menos Probable?, ¿Cuántas Distribuciones se
pueden obtener?, ¿Qué Número máximo de Micro estados se obtiene?
Calcule la Entropía del Sistema anterior.
19.- Calcule el Cambio de Entropía del Sistema para las siguientes reacciones a
25oC y 1 atm:
3
a. 2 CO(g) + O2(g) → 2 CO2(g)
b. 3 O2(g) → 2 O3(g)
c. 2 NaHCO3(s) → 2 Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l)
ING. FRANCISCO PÉREZ ORTIZ
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PROBLEMARIO PARA EL 2° EXAMEN PARCIAL DE QUÍMICA APLICADA

1.- Prediga si el cambio de Entropía del Sistema es positivo o negativo para

a. H2 (g) + O2 (g) → H2O (l)

b. NH4Cl (s) → NH3 (g) + HCl (g)

c. H2 (g) + Br2 (g) → HBr (g)

2.- La reserva mundial total de petróleo se ha estimado en 2.0 x 10 22 J (el

3.- Analice cuantitativamente el cambio del signo de Entropía que se espera

b) Zn (s) + O2 (g) → ZnO (s)

c) N2 (g) + O2 (g) → NO (g)

Justifique racionalmente su análisis.

4.- ¿Cuáles de los siguientes procesos son espontáneos y cuáles no lo son?:

a) Disolver sal de mesa (NaCl) en sopa caliente.

c) Esparcir una fragancia en un cuarto destapando una botella de perfume.

d) Separar helio y neón de una mezcla de gases.

5.- El café secado por congelación se prepara congelando la infusión de café y

7.- La Entalpía Estándar de formación del Yodo Molecular Gaseoso es 62.4

8.- a. Calcule el Calor Liberado cuando se queman 266.00 g de Fósforo blanco

P4 (s) + O2 (g) → P4O10 (s) ΔH = - 3,013.00 KJ / mol

b. ¿Cuántas moles de Fósforo están presentes en los 266.00 g?

9.- Acomode las siguientes sustancias en orden creciente de Entropía (1 mol

b.- SO2 (g)

d.- NaCl (s)

Describa las razones que justifiquen el orden establecido.

10.- Con datos buscados en Tablas, calcule el Cambio de Entropía Standard

a).- H2 (g) + CuO (s) → Cu (s) + H2O (g)

b).- Al (s) + ZnO (s) → Al2O3 (s) + Zn (s)

c).- CH4 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l)

En base a los resultados obtenidos de ΔSoREACCIÓN justifique cada uno de ellos.

11.- De acuerdo a la siguiente ecuación Termoquímica:

C (grafito) + O2 (g) → CO (g) ΔH = - 110.5 KJ / mol

12.- ¿Cuántos gramos de Carbón se necesitan para calentar 1 Kg de agua,

El Calor Específico del Agua es s = 1.00 cal / g °C

El Calor Específico del Agua es s = 1.00 cal / g °C

El Calor Específico del Alcohol es s = 0.80 cal / g °C

15.- De 5 ejemplos de Procesos Físicos y Químicos Espontáneos. Explíquelos

16.- Calcular la Tensión Superficial de un líquido que mediante una varilla

17.- A 77°F la presión de vapor del Tetracloruro de Carbono (CCl 4) es igual a

18.- Considérese un Sistema Simple de 9 moléculas distribuidas en 3

Calcule la Entropía del Sistema anterior.

c. 2 NaHCO3(s) → 2 Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(l)

ING. FRANCISCO PÉREZ ORTIZ

ACADEMIA DE CIENCIA DE LOS MATERIALES

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