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la cuevadel empollón
QuímicaPaís VascoPAU 2010Ordinaria

Química · País Vasco 2010

5 ejercicios

Instrucciones

Este examen tiene dos opciones. Debes contestar a una de ellas. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen.
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Se sabe que las entalpías de formación estándar del COX2\ce{CO2} y del HX2O\ce{H2O} son, respectivamente, −94,0 kcal/mol-94{,}0\,\text{kcal/mol} y −68,3 kcal/mol-68{,}3\,\text{kcal/mol}. La entalpía de combustión del gas propano es −526,3 kcal/mol-526{,}3\,\text{kcal/mol}. Calcular razonadamente:
Datos
  • Entalpía de combustión del carbón = −5000 cal/g-5000\,\text{cal/g}
  • 1 julio=0,24 cal1\,\text{julio} = 0{,}24\,\text{cal}
  • Masas atómicas: C=12C = 12
  • O=16O = 16
  • H=1H = 1
a
La entalpía de formación del propano1,3 pts
b
El número de kilogramos de carbón que serían necesarios para producir la misma cantidad de energía que la liberada por la combustión de 1 kg1\,\text{kg} de propano, si el calor de combustión del carbón se aprovecha con un rendimiento del 59,8%59{,}8\%.1,2 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Se prepara una disolución de 100 mL100\,\text{mL} disolviendo en agua 10 mL10\,\text{mL} de un HCl\ce{HCl} comercial, cuya densidad es 1{,}19\,\text{g/cm^3} y riqueza 36%36\% en peso. Esta disolución se valora, utilizando como indicador fenolftaleína, con otra disolución de NaOH\ce{NaOH} preparada disolviendo 4,0 g4{,}0\,\text{g} de la base hasta 200 mL200\,\text{mL} de disolución. Calcula razonadamente las concentraciones molares de ambas disoluciones y el volumen de disolución del NaOH\ce{NaOH} necesario para valorar 20 mL20\,\text{mL} de la disolución del HCl\ce{HCl} preparada. La disolución final de la neutralización ¿se podría verter por la fregadera o es tóxica?
Datos
  • Masas atómicas: Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
  • Na=23\text{Na} = 23
  • O=16O = 16
  • H=1H = 1
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El análisis por combustión de una sustancia orgánica oxigenada ha indicado que posee 52,15% C52{,}15\%\,\ce{C} y 13,04% H13{,}04\%\,\ce{H}; la densidad en fase gaseosa, medida en condiciones normales, es: 2,0536 g/L2{,}0536\,\text{g/L}. Calcula razonadamente:
Datos
  • Masas atómicas: C=12C = 12
  • O=16O = 16
  • H=1H = 1
a
La fórmula empírica y molecular de la sustancia.1,2 pts
b
Escribe y nombra dos compuestos distintos con la fórmula molecular que has hallado.0,8 pts
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Ejercicio 4

4
1,5 puntos
Explica qué tipo de enlace químico debe romperse o qué fuerza de atracción debe vencerse para:
a
Fundir cloruro de sodio.0,3 pts
b
Hervir agua0,4 pts
c
Fundir hierro0,4 pts
d
Evaporar nitrógeno líquido0,4 pts
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Ejercicio 5

5
1,5 puntos
La producción industrial del amoníaco por el método Haber se basa en el equilibrio:NX2(g)+3 HX2(g)⇌2 NHX3(g)ΔH<0\ce{N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)} \quad \Delta H < 0Explica cómo influirán en la obtención de amoníaco:
a
la disminución de la presión
b
el aumento de la temperatura
c
la extracción del NHX3\ce{NH3} a medida que se va formando
d
la presencia de un catalizador
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
La constante de equilibrio de la reacción: COX2(g)+HX2(g)⇌CO(g)+HX2O(g)\ce{CO2(g) + H2(g) <=> CO(g) + H2O(g)} vale 0,150{,}15 a 700 K700\,\text{K}. ¿Cuál será la presión de equilibrio de cada sustancia si se introducen 0,50 moles0{,}50\,\text{moles} de COX2\ce{CO2} y 0,50 moles0{,}50\,\text{moles} de HX2\ce{H2} en un matraz de 50 L50\,\text{L} y se calienta hasta 700 K700\,\text{K}?
Datos
  • R=0,082 L⋅atm⋅K−1⋅mol−1R = 0{,}082\,\text{L} \cdot \text{atm} \cdot \text{K}^{-1} \cdot \text{mol}^{-1}
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Por la acción del HCl\ce{HCl} de riqueza 36%36\% en peso y densidad 1{,}19\,\text{g/cm^3}, el óxido de manganeso (IV) puro se transforma en cloruro de manganeso (II), obteniéndose además cloro gaseoso y agua. ¿Qué volumen de este ácido y qué masa de óxido de manganeso (IV) serán necesarios para obtener 3 litros3\,\text{litros} de gas cloro en condiciones normales?
Datos
  • masas atómicas (uma): Mn=55,0\text{Mn} = 55{,}0
  • Cl=35,5\text{Cl} = 35{,}5
  • O=16,0O = 16{,}0
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Ejercicio 3

3
1,5 puntos
Razona claramente cuál de las siguientes sustancias presenta unas fuerzas intermoleculares mayores: a) NHX3\ce{NH3} b) PHX3\ce{PH3} c) AsHX3\ce{AsH3} d) HX2O\ce{H2O} e) HX2\ce{H2}. Explica cuáles son las consecuencias de ello. ¿Se pueden licuar y solidificar todas las especies citadas? Razona las causas.
Datos
  • Z(H)=1Z(H) = 1
  • Z(O)=8Z(O) = 8
  • Z(N)=7Z(N) = 7
  • Z(P)=15Z(P) = 15
  • Z(As)=33Z(As) = 33
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Ejercicio 4

4
1,5 puntos
Para una determinada reacción el valor de ΔH∘\Delta H^\circ es 10,5 kJ/mol10{,}5\,\text{kJ/mol} y el de ΔS∘\Delta S^\circ es 30,04 J/mol⋅K30{,}04\,\text{J/mol} \cdot \text{K}. Explica si a 25 ∘C25\,^\circ\text{C} las siguientes afirmaciones son correctas o no:
a
Se trata de una reacción exotérmica
b
Es una reacción en la que disminuye el desorden
c
La variación de energía libre es negativa
d
Se trata de una reacción espontánea
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Responde razonando tus respuestas, que ocurrirá cuando:
Datos
  • E0(ZnX2+/Zn)=−0,76 VE^0(\ce{Zn^{2+}/Zn}) = -0{,}76\,\text{V}
  • E0(FeX2+/Fe)=−0,44 VE^0(\ce{Fe^{2+}/Fe}) = -0{,}44\,\text{V}
  • E0(CuX2+/Cu)=+0,34 VE^0(\ce{Cu^{2+}/Cu}) = +0{,}34\,\text{V}
  • E0(CaX2+/Ca)=−2,87 VE^0(\ce{Ca^{2+}/Ca}) = -2{,}87\,\text{V}
a
Se agita con una cucharilla de cinc una disolución de FeSOX4\ce{FeSO4}0,7 pts
b
Se introducen limaduras de hierro en una disolución de sulfato de cobre (II)0,6 pts
c
Se añaden trozos de cinc sobre una disolución de cloruro de calcio0,7 pts
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