Serie Equilibrio Quimico 15-i
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN. DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS. SECCION FISICOQUÍMICA. Primera Serie Equilibrio Químico. 1. Para la reacción N2O4(g) 2 NO2(g) , calcule Kp , Kx y Kc a 298 0 K y 1 atm . A qué presión podría ser disociado el 50% de N2 O4 a 298 0 K. 2. Para la reacción 6CH4(g) C6 H6(g) + 9 H2(g) , la cual tiene H 0 Reacción = 127.0 Kcal/mol, S 0 Reacción = 77.7 cal/ mol 0 K y Cp Reacción = 42.0 – 32.1 x 10 -3 T + 3.83 x 10 -6 T 2 cal/ mol 0 K. Calcule Kp a 375 0 C y a 877 0 C. 3. Un experimentador introduce 15,0 milimoles de A y 18.0 milimoles de B en un recipiente. Este se calienta hasta 600 K, con lo cual se establece el equilibrio en fase gaseosa A + B 2C + 3D. La mezcla de equilibrio tiene una presión de 1085 torr y contiene 10.0 milimoles de C Calcule Kp y G 0 a 600 K suponiendo comportamiento ideal. 4. La reacción N2(g) 2N(g) tiene una constante de equilibrio Kp = 3 x 10 -6 a 4000 0 K. A esta temperatura, cierta mezcla gaseosa presenta las siguientes presiones parciales P(N2)= 720 torr, P(N)= 0.12 torr, P(He)= 320 torr. ¿Se encuentra esta mezcla en equilibrio químico? Si no lo está, ¿Aumentara o disminuirá la cantidad de N(g) cuando el sistema tienda hacia el equilibrio a 400 0 K, manteniendo el volumen constante? 5. Un sistema inicialmente formado por 2 mol de Co , 5 mol de H y 1 mol de Co, se somete a las reacciones: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) Desarrolle las expresiones de la fracción mol para cada una de las especies en función del grado de avance. 6. Para la reacción de síntesis del amoniaco escrita como: 1/2N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g) Con 0.5 mol N y 1.5 mol H como cantidades iníciales de los reactivos y con la suposición de que la mezcla en el equilibrio es un gas ideal pruebe que: = 1 – [ 1 + 1.299 K (p/p 0 ) ] -1/2 7. Para la reacción de sintesis del amoniaco: 1/2N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g) La conversión de equilibrio hacia amoniaco es considerable a 300 K, pero disminuye rápidamente conforme aumenta T. Sin embargo, la rapidez de la reacción es apreciable solo a altas temperaturas. Si la alimentación consiste de una mezcla de hidrogeno y nitrógeno en proporciones estequiometricas. a) ¿Cuál es la fracción mol de equilibrio del amoniaco a 1 bar y 300 K b) ¿Cuál es la fracción mol de equilibrio del amoniaco a 1 bar y 800 K c) ¿Cuál es la fracción mol de equilibrio del amoniaco a 10 bar y 300 K
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN.
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICAS.
SECCION FISICOQUÍMICA.
Primera Serie Equilibrio Químico.
1. Para la reacción N2O4(g) 2 NO2(g) , calcule Kp , Kx y Kc a 298 0K y 1 atm . A qué presión podría ser disociado el 50% de N2 O4 a 298 0K.
2. Para la reacción 6CH4(g) C6 H6(g) + 9 H2(g) , la cual tiene H0Reacción = 127.0
Kcal/mol, S0Reacción = 77.7 cal/ mol 0K y Cp Reacción = 42.0 – 32.1 x 10 -3 T + 3.83 x 10
-6 T2 cal/ mol 0K. Calcule Kp a 375 0C y a 877 0C.
3. Un experimentador introduce 15,0 milimoles de A y 18.0 milimoles de B en un recipiente. Este se calienta hasta 600 K, con lo cual se establece el equilibrio en fase gaseosa A + B 2C + 3D. La mezcla de equilibrio tiene una presión de 1085
torr y contiene 10.0 milimoles de C Calcule Kp y G0 a 600 K suponiendo comportamiento ideal.
4. La reacción N2(g) 2N(g) tiene una constante de equilibrio Kp = 3 x 10-6 a 4000 0K.
A esta temperatura, cierta mezcla gaseosa presenta las siguientes presiones parciales P(N2)= 720 torr, P(N)= 0.12 torr, P(He)= 320 torr. ¿Se encuentra esta mezcla en equilibrio químico? Si no lo está, ¿Aumentara o disminuirá la cantidad de N(g) cuando el sistema tienda hacia el equilibrio a 400 0K, manteniendo el volumen constante?
5. Un sistema inicialmente formado por 2 mol de Co , 5 mol de H y 1 mol de Co, se
somete a las reacciones: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)
Desarrolle las expresiones de la fracción mol para cada una de las especies en función del grado de avance.
6. Para la reacción de síntesis del amoniaco escrita como:
1/2N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g)
Con 0.5 mol N y 1.5 mol H como cantidades iníciales de los reactivos y con la suposición de que la mezcla en el equilibrio es un gas ideal pruebe que:
= 1 – [ 1 + 1.299 K (p/p0) ]-1/2
7. Para la reacción de sintesis del amoniaco:
1/2N2(g) + 3/2 H2(g) NH3(g)
La conversión de equilibrio hacia amoniaco es considerable a 300 K, pero disminuye rápidamente conforme aumenta T. Sin embargo, la rapidez de la reacción es apreciable solo a altas temperaturas. Si la alimentación consiste de una mezcla de hidrogeno y nitrógeno en proporciones estequiometricas.
a) ¿Cuál es la fracción mol de equilibrio del amoniaco a 1 bar y 300 K b) ¿Cuál es la fracción mol de equilibrio del amoniaco a 1 bar y 800 K c) ¿Cuál es la fracción mol de equilibrio del amoniaco a 10 bar y 300 K
