MATERIAL EXTRA EQUILIBRIO QUÍMICO 01. La importancia del equilibrio químico en el laboratorio o en la industria se debe a que permite predecir las condiciones de presión, temperatura y concentración para aumentar el rendimiento de una reacción reversible. En relación al equilibrio químico indique la secuencia de verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: 04. ¿Cuáles de los siguientes equilibrios químicos son heterogéneos? I. π2(π) + 2πΆ(π ) β 2πΆπ(π) II. π2(π) + 3π»2(π) β 2ππ»3(π) III. 2πΎπΆππ3(π ) β πΎπΆπ(π ) + 3π2(π) A) Solo I D) I y III I. Es un estado que es alcanzado por todas las reacciones químicas. II. Debido a que su temperatura, presión y otras propiedades físicas se mantienen constantes se dice que el equilibrio es estático. III. Bajo un punto de vista molecular se considera dinámico debido a las reacciones químicas son permanentes. A) VVV D) FVF B) VFF E) FFF 3πΉπ(π ) + 4π»2 π(π) β πΉπ3 π4(π ) + 4π»2(π) Determine la expresión de la constante de equilibrio πΎπ . C) FVV A) [πΉπ]3 [π»2 π]4 / [πΉπ3 π4 ][π»2 ] 4 B) [πΉπ3 π4 ][π»2 ]4 / [πΉπ]3 [π»2 π]4 C) [π»2 π]4 /[π»2 ]4 D) [π»2 ]4 /[π»2 π]4 E) [π»2 ]/[π»2 π] 06. En el equilibrio, las concentraciones de las sustancias reaccionantes y el producto de la reacción sencilla I2(g)+ H2(g) ο HI(g) son [H2]=2M, [I2]=4M y [HI]=4M. Calcule el valor de la constante de equilibrio, Kc. I. A nivel submicroscópico es dinámico. II. Las concentraciones de cada uno de los reactantes y productos se mantienen constantes. III. Se establece en reacciones irreversibles. B) I, II y III E) I y III C) II y III A) 0,5 D) 1,5 C) 1,0 07. Se encontró que una mezcla en equilibrio dentro de un recipiente de 2,0 L contiene 0,04 moles de πΆπ»3 ππ», 0,20 moles de CO y 0,30 moles de π»2 a 500 K. Calcule πΎπ a esa temperatura. A) 1,3 × 100 C) 6,7 × 10−1 E) 6,7 × 10−2 I. Se alcanza a una temperatura constante y en reacciones reversibles. II. La velocidad de la reacción directa e inversa son iguales. III. Se obtiene una mezcla solo de reactantes. B) II y III E) Solo I B) 2,0 E) 3,2 UNMSM 2018 – II 03. Los diversos sistemas físicos, químicos y bilógicos alcanzan el estado de equilibrio cuando sus procesos internos han logrado mantener sus propiedades constantes con el paso del tiempo. Con respecto a una reacción química que establece dicho estado señale las proposiciones incorrectas. A) I y II D) Solo III C) I y II 05. Para la siguiente reacción en equilibrio: 02. Luego de analizar cada proposición respecto a las características del equilibrio, indique las proposiciones incorrectas. A) I y II D) Solo III B) Solo III E) I, II y III B) 8,9 × 100 D) 8,9 × 10−1 08. En un recipiente de 5 L se introduce una mezcla de 2 moles de N2(g) y 6 moles de H2(g) , llevándose a cabo la siguiente reacción química a una determinada temperatura: C) Solo II N2(g) + 3H2(g) β 2NH3(g) 1 Si al llegar al equilibrio se determina que hay 0,46 moles de NH3(g) , determine el valor de K c a la misma temperatura. 12. Para la reacción en equilibrio: A) 1,2 × 10–4 C) 2,0 × 10–3 E) 2,0 × 10–1 La presión total del sistema en el equilibrio es 2,8 atm a 500 °C. Si la constante de equilibrio es 1,8 a esta temperatura, calcule la presión parcial del compuesto D, en atm. 3π΅(π ) + πΆ(π) β π·(π) B) 1,2 × 10–3 D) 2,0 × 10–2 UNI 2019 – II A) 1,0 D) 2,8 09. Para la reacción A(g) β 2B(g) Los datos que se muestran a continuación indican la variación del número de moles de las sustancias con el paso del tiempo. t (min) n (A) n (B) 0 0,36 0,00 2 0,27 0,18 4 0,21 0,30 6 0,18 0,36 B) 1,8 E) 4,5 13. La constante de equilibrio permite cuantificar la cantidad del producto y del reactante en una reacción química reversible. ¿En qué reacciones químicas las constantes de equilibrio πΎπ y equilibrio πΎπ son numéricamente iguales? 8 0,18 0,36 Calcule la constante de equilibrio Kc si se sabe que la reacción química ocurre en un recipiente cerrado de 3L de capacidad. I. 2ππ(π) + ππ2(π) β π2 π(π) + ππ3(π) II. πΆ(π ) + π2(π) β πΆπ2(π) III. πΆπ(π) + π»2 π(π) β π»2(π) + πΆπ2(π) A) 0,33 D) 0,15 A) Solo II D) I y II B) 0,24 E) 0,67 C) 5,0 C) 0,23 B) II y III E) I, II y III C) Solo III 14. Para el sistema en equilibrio a 298 K: 10. En el siguiente sistema en equilibrio, hay 0,5 moles de carbono sólido, 0,5 moles de oxígeno molecular y 1,5 moles de monóxido de carbono. 2SO2(g)+O2(g)β2SO3(g) Si el volumen del reactor es de 10 L, calcule la constante de equilibrio Kc. Calcule el valor de Kc sabiendo que a 298 K las presiones parciales, en el equilibrio, de los gases SO2, O2 y SO3 son 2; 1,5 y 3 atm, respectivamente. atm·L R=0,082 K·mol A) 0,25 D) 0,40 A) 8,2 D) 36,6 2C(s) + O2(g) β 2CO(g) B) 180 E) 9,00 C) 0,45 11. Una forma de obtener oxígeno gaseoso es mediante la reacción: 2C(s) + O2(g) β 2CO(g) en un recipiente se introducen KO2 y CO2, hasta llegar al equilibrio. En dicho estado, las presiones parciales del CO2 y O2 son respectivamente 0,05 atm y 0,40 atm. Calcular la constante Kp. B) 8,20 E) 0,04 C) 29,8 15. Dada la siguiente reacción química reversible en equilibrio, se puede afirmar que 4 KO2(s) + 2 CO2(g) β 2 K2CO3(s) + 3 O2(g) A) 25,60 D) 13,68 B) 18,3 E) 73,2 I. La expresión de la constante de equilibrio Kc es [CO]2 Kc = [C]2 × [O2 ] II. La relación entre las constantes de equilibrio K c y K p es K c = K π (RT) –1 . III. A cierta temperatura se cumple que K c < K p . C) 4,10 2 A) I, II y III D) Solo I B) I y II E) Solo III C) II y III 19. Existen reacciones químicas irreversibles y reversibles, esta última puede alcanzar el estado de equilibrio químico, tal como 16. A cierta temperatura, la constante de equilibrio de la reacción es 0,5. 4NH3(g)+5O2(g) β 4NO(g)+6H2O(g) Si las concentraciones iniciales del πΆπ y πΆπ2 es 0,05 M y 0,01 M, respectivamente, determine la concentración molar del πΆπ2 en el equilibrio. Ocurre en un reactor a partir de 6 atm de NH3(g) y 11 atm de O2(g), alcanzando el equilibrio químico a 227 °C, siendo la presión parcial de monóxido de nitrógeno 4 atm. Indique el valor Kc y Kp respectivamente. A) 0,01 M D) 0,10 M A) 0,39 y 16 D) 2,34 y 96 πΉππ(π ) + πΆπ(π) β πΉπ(π ) + πΆπ2(π) B) 0,02 M E) 0,05 M C) 0,03 M B) 0,59 y 24 E) 3,44 y 15 C) 1,56 y 64 17. El dióxido de nitrógeno, NO2(g), es un agente sumamente oxidante, constituye uno de los precursores básicos del smog fotoquímico y se distingue a simple vista por la coloración marrón. 20. Al calentar 2 kg de carbonato de amonio (NH4)2CO3 se descompone, parcialmente, alcanzando el equilibrio químico a 527 °C. Para verificar ciertas propiedades se prepara en un recipiente de 3L a temperatura relativamente alta, según la reacción química reversible Si la presión del sistema es 304 cmHg, determinar el valor de Kp. (NH4)2CO3(s) β 2NH3(g) + CO2(g) + H2O(g) A) 4 D) 28 2NO(g)+ O2(g) β 2NO2(g) Si a partir de 24 mol de NO(g) y 21 mol de O2(g) se obtienen un máximo de 18 mol de gas marrón, ¿cuál es el valor de Kc? A) 1,50 D) 4,50 B) 2,25 E) 5,45 C) 3,50 π2 π4(π) β 2ππ2(π) A) 1,60 D) 0,40 B) 0,16 E) 1,50 C) 0,80 22. En un recipiente rígido se coloca una cierta cantidad de agua. Cuando se calienta hasta 2000 °C, la presión total del sistema en el equilibrio es 1,00 atm. π»2(π) + πΌ2(π) β 2π»πΌ(π) Calcule el valor de la constante de equilibrio πΎπ a dicha temperatura. 2H2 O(g) β 2H2(g) + O2(g) Si la presión parcial del agua en el equilibrio es 0,88 atm, indique las proposiciones correctas. PA (uma): H=1; I=127 B) 16 E) 25 C) 16 21. En un recipiente de 500 mL se tiene 2 moles de tetróxido de dinitrógeno a 40 °C. Si el porcentaje de disociación es 20 %, calcule la constante de equilibrio πΎπ . 18. En un recipiente rígido de 2 L, se introduce una mezcla gaseosa formada por 127 g de I2 y 1,6 g de H2. Al calentar hasta 450 °C y cuando se alcanza el equilibrio, se han obtenido 0,8 mol de gas yoduro de hidrógeno. A) 24 D) 20 B) 1 E) 3040 I. El grado de disociación del agua es 8,33%. II. La constante de equilibrio K p es 3,3×10–4. III. La fracción molar del O2 es 0,04. C) 18 3 A) I y II D) I, II y III B) I y III E) Solo III C) II y III A) Enfriar el sistema. B) Aumentar la presión del sistema. C) Adicionar pequeña cantidad de catalizador. D) Disminuir el tamaño del reactor. E) Aumentar la [CO2]. 23. Para la reacción endotérmica A(g) β 2B(g), indique el cambio que ocurre cuando se le aumenta la temperatura. 27. Para el siguiente sistema en equilibrio: A) Se desplaza a la izquierda. B) Se desplaza a la derecha. C) No sufre ningún cambio. D) Aumenta la cantidad de A. E) No varia el valor de la Keq. 2ππ2(π) + π2(π) β 2ππ3(π) + πππππ, indique la alternativa que contiene la proposición correcta: 24. La descomposición del metanol CH3OH, alcanza el estado de equilibrio químico, en un reactor donde es posible comprimir o expandir A) Si se adiciona π2(π) al sistema, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda. B) A mayor temperatura, el valor de la constante de equilibrio aumenta. C) Si se adiciona un catalizador positivo, la cantidad de ππ3(π) aumenta. D) Si se adiciona un inhibidor, la cantidad de ππ2(π) se reduce. E) Al aumentar el volumen del recipiente, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda. CH3OH(g) β 2H2(g)+ CO(g) … βH=+128 kJ Indique las modificaciones sobre el sistema que permiten el desplazamiento del equilibrio a la izquierda. I. Aumentar la temperatura. II. Al comprimir manteniendo la fase gaseosa. III. Adicionar un catalizador. A) Solo I D) I y II B) Solo II E) I, II y III 28. Para el sistema gaseoso en equilibrio: A2(g) + calor β AB2(g) + AB(g) C) Solo III Es correcto afirmar que: 25. Sea la reacción en equilibrio químico I. Al añadir AB2 la reacción se desplaza a la izquierda. II. Al aumentar la presión la reacción formará más producto. III. Al refrigerar el sistema la reacción se desplaza a la izquierda. 2SO2(g)+ O2(g) β 2SO3(g) ……. βH= –198 kJ Señale lo que ocurre cuando disminuimos la temperatura del sistema. I. Aumenta la concentración de O2(g). II. Disminuye la concentración de SO. III. El equilibrio se desplaza a la derecha. A) I y III D) II y III B) Solo I E) I, II y III A) Solo I D) I y III C) Solo III B) I y II E) Todos C) Solo III 29. Dada la siguiente reacción exotérmica en equilibrio: 26. Para el siguiente sistema en equilibrio químico: 4ππ»3(π) + 3π2(π) β 2π2(π) + 6π»2 π(π) CO2(g) + C(s) + 172,5 kJ β 2CO(g) Señale el procedimiento acertado para disminuir el rendimiento de dicha reacción química. indique la perturbación externa que permite aumentar la producción de monóxido de carbono CO. 4 A) Aumentar la presión y la temperatura. B) Disminuir la presión y la temperatura. C) Aumentar la presión y bajar la temperatura. D) Aumentar el volumen y bajar la temperatura. E) Disminuir el volumen y la presión. Seleccione la alternativa incorrecta. A) Se trata de un equilibrio homogéneo cuyo [ππ]2 πΎπ = [π 2 ][π2 NH4HS(s) β NH3(g) + H2S(g); ΔH° < 0 Analice el proceso según este principio y luego determine el valor de verdad (V o F) de las siguientes proposiciones. 33. En relación al efecto que un aumento en el volumen del reactor genera sobre las siguientes reacciones en equilibrio, seleccione la alternativa correcta que muestra el o los desplazamiento(s) del o de los equilibrios desplazados. I. Al disminuir la presión, el sistema se desplaza hacia la derecha. II. Al retirar parcialmente NH3, la concentración del NH4HS disminuye. III. Al agregar un catalizador, se incrementa el rendimiento de la reacción. IV. Al refrigerar el sistema, la constante de equilibrio disminuye su valor. B) VVFF E) FFFV C) FVVF A) I y II D) I y V 31. Indique las condiciones que favorecen la mayor producción del alcohol metílico industrial de acuerdo a la reacción: I. Un aumento de la temperatura del reactor. II. Un aumento de la presión en el sistema. III. Retirar el CH3OH conforme se produce. B) Solo II E) II y III B) III y IV C) Solo IV E) Solo II PRE UNMSM 2023 – 1 34. En un reactor se dan las condiciones para la reacción química entre A(g) y B(g), si los 60 minutos alcanza el equilibrio químico. CO(g) + 2H2(g) β CH3 OH(g) + 22 kcal/mol A) Solo I D) I y III . 2 ][ππ2 ] B) El valor Kc y Kp cambia cuando se cambia la temperatura del sistema. C) Si se tienes 2 moles de cada gas en el equilibrio y la presión total es 2 atm, Kp = 1. D) Al aumentar oxígeno gaseoso, el equilibrio favorece la producción del gas NO. E) El valor de Kc del equilibrio disminuye cuando se aumenta la temperatura del sistema. PRE UNMSM 2023 – 1 30. El principio de Le Chatelier se utiliza para hacer predicciones cualitativas de los efectos de las distintas variables sobre la situación de equilibrio. Para la siguiente reacción en equilibrio: A) VFVF D) VVVF [πππ]2 y πΎπ = [ππ ] A(g)+ B(g) β 2C(g) Cuyas concentraciones molares se expresan en la gráfica. C) Solo III UNI 2020 – I 32. Las ciudades altamente industrializadas suelen presentar smog fotoquímico debido a la presencia de contaminantes como son los óxidos de nitrógeno que se genera a altas temperaturas. Si se tiene la siguiente reacción en equilibrio: N2(g) + O2(g) β NO(g) .... ΔH° = + 181 kJ 5 Al respecto, indique las proposiciones incorrectas. 37. Sean las siguientes reacciones en equilibrio I. En los primeros 30min, se cumple velocidad inversa > velocidad directa. II. Antes y durante el equilibrio químico la presión parcial de B(g) es mayor a la presión parcial de A(g). III. Es un equilibrio homogéneo. A(g) + 3B(g) β C(g) D(g) + E(g) β 3C(g) A) Solo I D) I y II B) Solo II E) I, II y III K1= a K2= b Determine el valor de la constante de equilibrio K3 para la siguiente reacción química: C) Solo III 3A(g) + 9B(g) β D(g) + E(g) A) πΎ3 = ππ D) πΎ3 = π/π 3 35. La siguiente reacción química reversible en fase gaseosa alcanza el estado de equilibrio químico. B) πΎ3 = π/π E) πΎ3 = ππ 3 C) πΎ3 = π3 /π 38. A 1500 °C, la constante de equilibrio Kc para la descomposición del agua es 5 × 10–10. 2 A(g) β 3 B(g) 2H2O(g) β 2H2(g)+ O2(g) A la misma temperatura, la constante de equilibrio para la síntesis del cloruro de hidrógeno es 2 × 107. H2(g) + Cl2(g) β 2HCl(g) ¿Cuál es el valor de la constante de equilibrio Kc, para el proceso Deacon? 4HClc(g) + O2(g) β 2H2O(g) + 2Cl2(g) Al respecto indique las proposiciones incorrectas. A) 5×10–5 D) 2×10–4 I. El valor de Kc puede ser 2,5 × 10–3. II. Alcanzo alto rendimiento en la formación de producto. III. Si la temperatura cambia, también cambia el valor de Kc. A) Solo I D) I y III B) I y II E) I, II y III C) II y III P(g) + Q(g) β R(g)... Keql = 1,9 × 10– 4 R(g) + M(g) β N(g) + Q(g)... Keq2 = 8,5 × 102 ¿Cuáles de las siguientes proposiciones son correctas? π΄(π) + 2π΅(π ) β 2πΆ(π) ; πΎπ = 0,25 I. Para la reacción: 2P(g)+2Q(g) β 2R(g) la constante de equilibrio es Keq3 = 3,61 × 10– 8, a la misma temperatura. II. Para la reacción: P(g)+M(g) β N(g) la constante de equilibrio es Keq4= 1,615× 10– 1, a la misma temperatura. III. El valor de la constante de equilibrio Keq3 varía si cambia la temperatura. Determine la nueva constante de equilibrio, a la misma temperatura, para la reacción: πΆ(π) β 1/2π΄(π) + π΅(π ) B) 0,5 E) 1 C) 4×10–4 39. Dadas las siguientes proposiciones referidas a las siguientes reacciones que ocurren a igual temperatura: 36. Para el siguiente equilibrio químico: A) 4 D) 2 B) 2,5×10–3 E) 5×10–6 C) 0,4 6 A) Solo I D) I y II B) Solo II E) I, II y III C) Solo III 41. En un recipiente se coloca NO2 y se calienta hasta 427 ºC. Una vez establecido el equilibrio se determina la constante de equilibrio UNI 2019 – I 40. Se tienen las siguientes reacciones en equilibrio S(s) + O2(g) β SO2(g) 2S(s) + O2(g) β 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) β 2SO3(g) 2NO2(g) β 2NO(g)+O2(g) K1 K2 K3 Kc=0,02 calcule la constante de equilibrio Kp para la reacción reversible a la misma temperatura. 1 NO(g)+2 O2(g) β NO2(g) ¿Qué relación existe entre las constantes de equilibrio? A) 0,54 B) 0,93 C) 0,79 D) 0,35 E) 0,81 A) πΎ3 = πΎ2 πΎ12 B) πΎ2 = πΎ3 πΎ12 C) πΎ1 = πΎ3 πΎ22 D) πΎ2 = πΎ3 πΎ1 E) πΎ2 = πΎ32 πΎ1 7