TERMOQUIMICA

TERMOQUÍMICA
1.- Considera la reacción química siguiente: 2 Cl (g) Cl2 (g). Contesta razonadamente:
a) ¿Qué signo tiene la variación de entalpía de dicha reacción?
b) ¿Qué signo tiene la variación de entropía de esta reacción?
c) ¿La reacción será espontánea a temperaturas altas o bajas?
d) ¿Cuánto vale ΔH de la reacción, si la energía de enlace Cl – Cl es 243 kJ · mol-1?
2.- Considera las siguientes reacciones químicas:

(I) A + B → C; ΔH1 =– 145 kJ (II) 3 A → D + E; ΔH1 = 250 kJ.
a) Dibuja un diagrama entálpico para cada una de las reacciones, justificando los dibujos.
b) Considerando que las dos reacciones anteriores tienen variación de entropía negativa (ΔS <0), indica
razonadamente cuál de ellas no puede ser espontánea a ninguna temperatura
3.- El acetileno o etino (C2H2) se hidrogena para producir etano. Calcule a 298 K:
a) La entalpía estándar de la reacción.
b) La energía de Gibbs estándar de reacción.
c) La entropía estándar de reacción.
d) La entropía molar del hidrógeno.
–1 –1
Datos a 298 K Hºf / kJ·mol–1 Gºf / kJ·mol–1 Sº / J·mol ·K
C2H2 227 209 200
C2H6 − 85 − 33 230
4.- Considere los procesos de licuación del hidrógeno: H2(g) → H2(l), ΔHl = –1,0 kJ·mol−1; y de combustión
del mismo gas: H2(g) + ½ O2(g) → H2O(g), ΔHc = –242 kJ·mol−1. Justifique si las siguientes afirmaciones
son verdaderas o falsas:
a) En ambos procesos ΔS<0.
b) Ambos procesos son espontáneos a cualquier temperatura.
c) Para la combustión H2(l) + ½ O2(g) → H2O(g) se tiene ΔH’c = –241 kJ·mol−1.
d) La energía de cada enlace O-H es 242/2 kJ·mol−1.
5.- Teniendo en cuenta la gráfica que representa los

valores de ΔH y TΔS para la reacción A → B, razone
si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas:
a) a 500 K la reacción es espontánea
b) el compuesto A es más estable que el B
a temperaturas inferiores a 400 K
c) a 400 K el sistema se encuentra en equilibrio
d) la reacción de transformación de A en B es
exotérmica a 600 K
6.- Utilizando los valores que aparecen en la tabla, todos obtenidos a la temperatura de 25ºC, y
considerando la reacción CO (g) + Cl2 (g)  COCl2 (g)
Compuesto Sº (Jmol-1K-1) Hº (kJmol-1)

CO (g) 197,7 -110,4
Cl2 (g) 222,8 0,0
COCl2 (g) 288,8 -222,8
a. Calcule Sº de la reacción

b. Calcule Hº de la reacción
c. Calcule Gº de la reacción
d. Razone si la reacción es o no espontánea.
a)- 131,7 J/mol.K b) -112,4 kJ/mol c) -73,15 kJ/mol
Elaborado por AMH Página 1

7.- La entalpía de combustión del butano es ΔHc = -2642 kJ.mol-1, si todo el proceso tiene lugar en fase
gaseosa:
a. Calcule la energía media del enlace O-H
b. Determine el número de bombonas de butano (6 kg de butano/bombona) que hacen
falta para calentar una piscina de 50 m3 de 14 a 27ºC.
DATOS: R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1; masas atómicas: C = 12; O = 16; H= 1; ce(calor específico del agua) =
4,18 kJ.K-1.kg-1; ρ(densidad del agua) = 1 kg.L-1.
Energias medias de enlace (kJ.mol-1) : E(C-C) = 346; E(C=O) = 730; E(O=O) = 487; E(C-H) = 413
a) E(O-H) = 513,5 kJ.mol-1; b) 10 bombonas
8.- Para la reacción de combustión del etanol, C2H5OH, que es un líquido a 25ºC, conteste a las siguientes
preguntas con ayuda de los datos de la tabla que se adjunta:
a) Escriba la reacción y calcule su ΔG a 25ºC
b) Calcule la variación de la energía interna a 25ºC
Explique si la reacción seria o no espontánea a 727ºC (supóngase que ΔHº f y Sº son independientes de la
temperatura). DATO: R = 8,31 J.mol-1.K-1
C2H5OH(l) O2(g) CO2(g) H2O(l)

-1
ΔHºf (kJ.mol ) -277,3 0,0 -393,5 -285,8
Sº (J.mol-1.K-1) 160,5 205,0 213,6 69,9
a) ΔGº =-1325,8 kJ · mol-1; b) ΔE = -1364,58 kJ · mol-1; c) ΔGº = - 1228,5 KJ <0 Es espontánea.
9.- Sabiendo que se desprenden 890,0 kJ por cada mol de CO2 producido según la siguiente reacción:
CH4 (g) + 2 O2 (g) → CO2 (g) + 2 H2O (l), calcule:
a) La entalpía de formación del metano.
b) El calor desprendido en la combustión completa de un 1 kg de metano.
c) El volumen de CO2 medido a 25 oC y 1 atm, que se produce en la combustión completa de 1 kg de
metano
Datos. R = 0,082 atm·L·mol−1·K−1; Masas atómicas: C= 12; H= 1;
Entalpías de formación estándar (kJ·mol−1): H2O (l) = –285,8; CO2 (g) = –393,5
a) ΔHof (CH4) = – 75,1 kJ · mol–1; b) 55.625 kJ; c) 1.527,25 L.
10.- Para la reacción de hidrogenación del eteno (CH2 = CH2), determina:

a) La entalpía de reacción a 298 K.
b) El cambio de energía de Gibbs de reacción a 298 K.
c) El cambio de entropía de reacción a 298 K.
d) El intervalo de temperatura para el que dicha reacción no es espontánea.
DATOS:
Hfo (C2H4) = 52,3 kJ · mol-1; Hfo (C2H6) = - 84,7 kJ · mol-1;
Gfo (C2H4) = 68,1 kJ ·mol-1; Gfo (C2H6) = - 32,9 kJ · mol-1.
a) Hro = - 137 kJ · mol-1 b) Gro = - 101 kJ · mol-1 c) Sfo = - 121 J · mol-1 · K-1 d) T > 1132,23 K.
11.-La entalpía de combustión de un hidrocarburo gaseoso CnH2n+2 es de –2220 kJ.mol–1. Calcule:

a) La fórmula molecular de este hidrocarburo.
b) La energía desprendida en la combustión de 50 L de este gas, medidos a 25 ºC y 1 atm.
c) La masa de H2O (l) que se obtendrá en la combustión anterior.
Datos. R = 0,082 atm·L·mol–1·K–1; Entalpías de formación (kJ.mol–1): CO2(g) = – 393; H2O (l) = – 286;
CnH2n+2 (g) = – 106. Masas atómicas: H = 1; O = 16.
a)ΔHco= –2220 kJ·mol–1  n = 3 (C3H8) b) 4440 kJ c) 144 g

12.-Sabiendo que, en condiciones estándar, al quemar 2,5 g de etanol se desprenden 75 kJ y al hacer lo
mismo con 1,5 g de ácido acético se obtienen 21 kJ, calcule para el proceso:
CH3–CH2OH (l) + O2 (g)  CH3–COOH (l) + H2O (l)
a) Los calores de combustión molares de etanol y ácido acético.
b) El valor de Ho de la reacción del enunciado .
c) El valor de Uo de la reacción del enunciado.
Datos. R = 8,31 J·mol– 1·K– 1. Masas atómicas: H = 1, C = 12 y O = 16.
a) 1380 kJ/mol; 840 kJ·mol–1 b) ΔH0 = – 540 kJ c) E0 =– 537,5 kJ
13.-Determina la energía necesaria para transformar 500 g de hielo a –10º C en vapor de agua a 100º C
Datos: ce(agua,s): 2,1 KJ.Kg-1.K-1 ce(agua,l): 4,18 KJ.Kg-1.K-1
Lf(agua) =3’344·105 J/kg Lv (agua)= 2’257·106 J/kg d(agua)= 1 Kg.L-1
(sol: 1515,2 KJ)
14.-En una vasija con 500 mL de agua a 5º C se añade un trozo de hielo a 0º C. Si el recipiente está
aislado y la temperatura final es 0ºC, ¿cuántos gramos de hielo se funden? (sol: 31,25 g)
Datos: Utilizar datos del ejercicio anterior
15.-Determina el rendimiento de un automóvil de 3000 kg que consume 70 mL de gasolina en acelerar de

0 a 100 km/h. Poder calorífico de la gasolina: 5·107 J/litro ( sol: 33%)
16.-Una estufa de 1600 W tarda 1 min y 54 s en aumentar la temperatura de una habitación desde 14º C a
20º C. Si hay 30 kg de aire en la habitación, determina el calor específico del aire ( sol: 1,013 KJ.Kg-1.K-1 )
17.-Se pone en contacto 500 g de agua a 10 ºC con 500 g de hierro a 90º C. Calcula la temperatura a la
que se produce el equilibrio térmico. (Sol: 18,38 ºC)
Datos: ce(hierro): 0,489 KJ.Kg-1.K-1 . ce(agua,l): 4,18 KJ.Kg-1.K-1
18.-La combustión de 1 mol de butano proporciona una energía de 2442 KJ. ¿Qué calor proporciona la
combustión de 1 Kg de butano. Datos: Masas atómicas C=12; H=1 (Sol: 42103,44 KJ)
19.-Supongamos que la gasolina responde a la fórmula C9H20, cuyo calor de combustión es ΔHc= -6160
kJ.mol-1. ¿Qué energía proporciona la combustión de 10 L de gasolina? (Sol: ~ 96 Kwh)
Datos. Masas atómicas:C = 12; H = 1; Densidades: gasolina = 0,718 g. cm-3
20.-Los combustibles de automóvil son mezclas complejas de hidrocarburos. Supongamos que la gasolina
responde a la fórmula C9H20, cuyo calor de combustión es ΔHc= -6160 kJ.mol-1 , mientras que el gasoil
responde a la fórmula C14H30, cuyo calor de combustión es ΔHc= -7940 kJ.mol-1
a) Formule las reacciones de combustión de ambos compuestos y calcule la energía liberada al quemar
10 L de cada uno.
b) Calcule la masa de dióxido de carbono liberada cuando se queman 10 L de cada uno.
Datos. Masas atómicas:C = 12; H = 1; 0= 16. Densidades: gasolina = 718 gL-1 gasoil = 763 gL-1
a) Qgasolina = – 345.514,4 kJ; Qgasoil = – 305.970,7 kJ; b) 22,213 Kg y 23,738 Kg.
21-Para la reacción: 2 NH3 (g) + 5/2 O2 (g) → 2 NO (g) + 3 H2O (l):

a) Calcule la entalpía estándar de la reacción. Indique si la reacción es exotérmica.
b) Prediga el signo de la entropía y justifique en qué condiciones de temperatura la reacción es
espontánea.
c) Calcule la masa (en kg) de NO que se produce en la combustión de 1 kg de amoniaco.
Datos. Hof (kJ·mol−1): NH3 (g) = −46,19; NO(g) = 90,29; H2O (l) = −285,8.
Masas atómicas: H = 1; N = 14;O = 16.

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2.- Considera las siguientes reacciones químicas:

5.- Teniendo en cuenta la gráfica que representa los

Compuesto Sº (Jmol-1K-1) Hº (kJmol-1)

a. Calcule Sº de la reacción

a)- 131,7 J/mol.K b) -112,4 kJ/mol c) -73,15 kJ/mol

Elaborado por AMH Página 1

a) E(O-H) = 513,5 kJ.mol-1; b) 10 bombonas

C2H5OH(l) O2(g) CO2(g) H2O(l)

a) ΔGº =-1325,8 kJ · mol-1; b) ΔE = -1364,58 kJ · mol-1; c) ΔGº = - 1228,5 KJ <0 Es espontánea.

a) ΔHof (CH4) = – 75,1 kJ · mol–1; b) 55.625 kJ; c) 1.527,25 L.

10.- Para la reacción de hidrogenación del eteno (CH2 = CH2), determina:

11.-La entalpía de combustión de un hidrocarburo gaseoso CnH2n+2 es de –2220 kJ.mol–1. Calcule:

a)ΔHco= –2220 kJ·mol–1  n = 3 (C3H8) b) 4440 kJ c) 144 g

Elaborado por AMH Página 2

15.-Determina el rendimiento de un automóvil de 3000 kg que consume 70 mL de gasolina en acelerar de

Datos. Masas atómicas:C = 12; H = 1; Densidades: gasolina = 0,718 g. cm-3

a) Qgasolina = – 345.514,4 kJ; Qgasoil = – 305.970,7 kJ; b) 22,213 Kg y 23,738 Kg.

21-Para la reacción: 2 NH3 (g) + 5/2 O2 (g) → 2 NO (g) + 3 H2O (l):

Elaborado por AMH Página 3

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