Ejercicios Resueltos1 El unicel es un ejemplo de una pared:

A) Diatérmica e impermeableB) Diatérmica y permeableC) Adiabática e impermeableD) Adiabática y permeable

2 Cierta cantidad de un gas ideal se calienta isobáricamente pasando del estado inicial A al estado final B. En este proceso: A) pA = pB, TA > TB y VA > VB

B) pA < pB, TA < TB y VA = VB

C) pA > pB, TA = TB y VA < VB

D) pA = pB, TA < TB y VA < VB

3 ¿Cuál de los siguientes es un sistema aislado?A) Una cerveza en una cubeta de hielosB) Café en un termo cerradoC) Un calentador de agua caseroD) Un platón de papas fritas tapado con papel aluminio

4 Cierta masa de butano (M = 58 g/mol) se encuentra a 20ºC y a 912 mm Hg. La densidad de este gas, suponiendo que se comporta idealmente es:A) 2.89 g/LB) 3225 g/LC) 220 g/LD) 42.43 g/L

5 Una muestra de masa constante de un gas ideal cambia su presión inicial absoluta al triple y se comprime a la tercera parte de su volumen, ¿cuál será su temperatura absoluta final si la inicial es 0oF?A) 286.15 K B) 377.26 K C) 255.37 K D) 273.15 K

6 Medí la presión de las llantas (en el DF) de mi coche y leí 2.2 kg/cm2. Mi prima midió la de su auto en Acapulco y también detectó 2.2 kg/cm2. ¿Cuáles llantas tienen mayor presión absoluta?A) Es la misma B) Falta información para saber C) Las mías D) Las de mi prima

7 Una mezcla de metano (M = 16 g/mol) y etano (M = 30 g/mol) tiene una masa molar promedio de 20.2 g/mol. ¿Cuál será la composición de la mezcla en fracción mol?A) YCH4 = 0.2 YC2H6 = 0.8B) YCH4 = 0.3 YC2H6 = 0.7C) YCH4 = 0.7 YC2H6 = 0.3D) YCH4 = 0.8 YC2H6 = 0.2

8 Considerar una mezcla de 1.00 g de N2 y 1.00 g de O2 en fase gas en un matraz de 2 L a 27 °C. Calcular la presión parcial del nitrógeno.

A) P(N2) =3.90x104 PaB) P(N2) = 4.50x104 PaC) P(N2) = 4.45x104 PaD) P(N2) = 4.45 Pa

9 Si la composición del aire seco es: nitrógeno 78.06 %, oxígeno 21.00 % y argón, y demás gases nobles, 0.94 % en volumen, ¿Cuál será la presión parcial del nitrógeno a 18oC y 766 mm Hg?A) 0.787 atmB) 0.543 atmC) 0.670 atm

D) 0.766 atm

10 Una masa de 3.4 kg de H2S (M = 34 g/mol) ocupa un volumen de 90 dm3 a una temperatura de 150 K. ¿Cuál será la presión que ejerce este gas si obedece la ecuación de van der Waals? Para este gas: a = 4.476 L2 atm/mol2 y b = 0.043 L/molA) 13.6 atmB) 14.3 atmC) 8.8 atmD) 3.4 atm

11 El cloro para esterilizar el agua potable se suministra bajo presión, en cilindros de acero. Un tratado médico señala que la presión, en tales cilindros es de 54 psia a 32oF y 216 psia a 122oF ¿El cloro de los cilindros se comporta como gas ideal?A) si se comporta como gas ideal B) no se comporta como gas idealC) en el estado final se comporta como gas idealD) en el estado inicial se comporta como gas ideal

12 En el siguiente diagrama, el punto señaladocomo C representa

A) el punto críticoB) el punto normal de ebulliciónC) el punto tripleD) el punto normal de fusión

13 Una máquina térmica opera entre las temperaturas 1200ºC y 300ºC. ¿Cuál es el % de eficiencia del ciclo que desarrolla esta máquina?A) 75.0 %B) 61.0 %C) 52.0 %D) 83.0 %

14 A un proceso adiabático reversible también se le conoce como:A) isométricoB) isotérmicoC) isoentrópicoD) isoentálpico

15 Un mol de un gas ideal se somete al proceso reversible AB ilustrado gráficamente. Para este proceso se cumple que pAVA pBVB. Elige la opción que representa el proceso mostrado:

A) AB es una expansión isotérmicaB) AB es una expansión adiabáticaC) AB es una expansión isobáricaD) AB es un calentamiento isométrico

16 Un gas ideal se expande reversible y adiabáticamente del estado inicial A al estado final B y realiza cierta cantidad de trabajo w. Para este proceso:

A) q = 0 y U = 0

P

PA

PB

VA VB V

A

B

B) q < 0 y U > 0C) q = 0 y U < 0D) q > 0 y U > 0

17 Dos moles de gas ideal a 300K se expanden isotermicamente en forma reversible hasta duplicar su volumen. El calor para este proceso es de:A) 0 JB) 3457 JC) -3457 JD) 15000 J

18* En el desarrollo de la práctica “Capacidad Térmica” resultó una gráfica de la siguiente forma:

La pendiente de dicha recta es:

A) Capacidad térmica o capacidad caloríficaB) Calor específico o capacidad calorífica específicaC) Velocidad de calentamientoD) El calor ganado por unidad de tiempo

19* Cuando se ponen en contacto dentro de un recipiente aislado 100g de oro a 100ºC con 12g de cobre a 0ºC se alcanza una temperatura final de 73.5ºC. Si la capacidad térmica específica del oro es 3.12 x 10-2 cal g-1 ºC-1 ¿cuál es el valor de la capacidad térmica específica del cobre?A) 0.0093 cal g-1 ºC-1

B) 9.3 x 10-2 J g-1 ºC-1

C) 0.39 J mol-1 ºC-1

D) 0.093 cal g-1 ºC-1

20* Se necesitan 80 cal para elevar en 16 ° C la temperatura de 20 gramos de lana. El calor específico de la lana en cal/g°C es:

A) 0.35 B) 0.55 C) 0.25 D) 0.45

21* Al utilizar el método de las mezclas se colocaron 150 g de agua a 20 ° C, y se mezclaron con 150 g de agua a 86 ° C, obteniéndose una temperatura de equilibrio de 45 ° C. El valor de la constante del calorímetro en cal/°C es:A) 58B) 96C) 65D) 74

22* Con los siguientes datos experimentales de la práctica equivalencia calor-trabajo obtener el equivalente eléctrico del calor, si la constante del calorímetro es de 68.75 cal/°C.

A) 4.03 J cal-1 B) 4.15 J cal-1C) 4.21 J cal-1D) 4.23 J cal-1

23* En un experimento desarrollado por alumnos para determinar el equivalente del calor se utilizó una resistencia con una potencia de 774 watt, y se requirieron 90 segundos para calentar 252.8 g de agua de 23ºC hasta 70ºC. La constante del calorímetro utilizado es de 129.7 cal/K. Considere para el agua cP = 1.0 cal/g K. La energía liberada por la resistencia fue de:A) 54 180 J

Qmetal

T

voltaje = 125 V tiempo= 10 s tinicial = 19°CResistencia= 20 masa agua=100 g tfinal = 30°C

B) 69 660 J C) 17 696 J D) 36 378 J

24* El calor de fusión del hielo es de 80 cal/g y el de vaporización del agua es de 540 cal/g. Para transformar 50 g de agua desde hielo a 0° C hasta vapor, a 100° C, se necesitan en kilocalorías:A) 25B) 14C) 48D) 36

25* Cuando un material está pasando de la fase sólida a la fase líquidaA) permanece la misma temperatura y cede calor al ambienteB) permanece la misma temperatura y absorbe calor del ambiente C) aumenta su temperatura y cede calor al ambiente D) aumenta su temperatura y absorbe calor del ambiente

26* En un experimento para determinar el calor latente de fusión del agua se colocaron 5 g de hielo a 0 ºC en un vaso de poliestireno con 150 g de agua, ambos en equilibrio térmico a 20.5 ºC. A partir de una gráfica de temperatura contra tiempo se determinó que la temperatura de equilibrio fue de 17.5 ºC. Si se calcula el calor latente, sin tomar en cuenta al vaso en el balance de energía, el valor que se obtiene es:A) 82.5 cal/g B) 72.5 cal/g C) 71.5 cal/g D) 90.0 cal/g

27* La combustión de 0.764 g de ácido benzoico (M=122 g/mol), en un calorímetro adiabático produce una elevación de temperatura de 2.277 °C. Si la constante del calorímetro con agua es de 2120 cal/°C, y despreciando las contribuciones del alambre de ignición y del nitrógeno, el calor de combustión del ácido benzoico en Kcal/mol es:A) -853B) -672C) -771D) -485

28* En la práctica “Calor de Combustión” se empleó una bomba calorimétrica, la cual, es un calorímetro cuya característica es:A) Mantener la masa del sistema constanteB) Mantener la temperatura constante C) Mantener la presión constante D) Mantener el volumen constante

29* Se introduce oxígeno a la bomba calorimétrica porqueA. El aire de la ciudad de México está muy contaminadoB. Con un exceso de oxígeno garanticemos que la combustión sea completaC. Necesitamos una presión mayor a la atmosférica para que se lleve a cabo la combustiónD. Así evitamos fugas

30 Un método para producir acetileno C2H2 (g) es a partir del mineral de carburo de calcio CaC2

(s) en presencia de H2O (l). La ecuación termoquímica de la formación del acetileno a 298.15 K y 1 bar es: CaC2 (s) + 2 H2O (l) → C2H2 (g) + Ca(OH)2 (s) ∆Hºr = -1271.13 kJ/mol. ¿Cuánto vale el ∆Uºr para esta transformación?A) ∆Uºr = -1271.13 kJ/molB) ∆Uºr = -1273.60 kJ/molC) ∆Uºr = -1268.65 kJ/molD) ∆Uºr = -1266.17 kJ/mol

31 50 g de ácido acético sólido, AcOH(s), se llevan de una temperatura inicial de 10 °C a una temperatura final de 20 °C. Se conoce la siguiente información para el ácido acético a presión constante de 1 atmósfera:

AcOH(s) cp = 1.72 Jg–1K–1; Hfus = 207.1 J/g a la Tfus. = 16.6 °C.AcOH(l) cp = 2.043 Jg–1K–1; Hvap = 394.5 J/g a la Teb. = 117.9 °C.

El cambio total en entalpía, H, para la transformación indicada es:

A) H = 914.91 JB) H = 1021.50 JC) H = 10355.00 JD) H = 11269.91 J

32 El benceno, C6H6(l), puede reaccionar con O2(g) para producir CO2(g) y H2O(l) a 25 °C y 1 atm de presión. Se conocen los valores mostrados a continuación:H°c,m = –3268 kJ/mol para C6H6(l)

H°f = –393.5 kJ/mol para CO2(g)H°f = –285.8 kJ/mol para H2O(l)Con base en los valores mostrados, la entalpía estándar de formación para el benceno es:

A) H°f = + 49.6 kJmol B) H°f = – 3947.3 kJ/molC) H°f = + 3947.3 kJ/molD) H°f = – 807.8 kJmol

33 Se conoce la siguiente información a 25 °C y 1 atm de presión para el H2O:

2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(l) H° = – 571.6 kJ2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(g) H° = – 483.6 kJ

A) El proceso H2O(l) H2O(g) tiene H° = + 88 kJ/molB) El proceso H2O(l) H2O(g) tiene H° = – 44 kJ/molC) El proceso H2O(l) H2O(g) tiene H° = – 88 kJ/molD) El proceso H2O(l) H2O(g) tiene H° = + 44 kJ/mol

34 ¿Qué signo tiene el ΔH° de formación estándar del H2(g) a: 250 K, 298.15 K y 350 K?A) No se puede saber sin una tabla de ΔH°fB) 0, 0 y 0 C) Negativo, 0 y positivo respectivamenteD) Positivo, 0 y negativo respectivamente

35 Sólo uno de los siguientes procesos ocurre a entropía constante:

A) Isotérmico reversibleB) Adiabático reversibleC) Isobárico irreversibleD) Isométrico irreversible

36 Indica cuál será el cambio esperado en entropía para la siguiente reacción que representa la explosión del trinitrotolueno, TNT:

2 C7H5N3O6(s) 14 C(s) + 12 CO(g) + 5 H2(g) + 3 N2(g)A) S >> 0B) S > 0C) S << 0D) S < 0

37 Dos moles de N2 se mezclan con dos moles de O2. Antes y después de la mezcla, se mantienen a 27°C y 1 atm. Si los gases se comportan idealmente, el cambio de entropía será deA) 0 J/K

B) 23 J/KC) 0.227 J/KD) 11.5 J/K

Tabla periódica de los elementos1

1A188A

1H

1.008

22A

133A

144A

155A

166A

177A

2He4.003

3Li

6.941

4Be9.012

5B

10.81

6C

12.01

7N

14.01

8O

16.00

9F

19.00

10Ne20.18

11Na22.99

12Mg24.31

33B

44B

55B

66B

77B

88B

98B

108B

111B

122B

13Al

26.98

14Si

28.09

15P

30.97

16S

32.07

17Cl

35.45

18Ar

39.9519K

39.10

20Ca40.08

21Sc

44.96

22Ti

47.88

23V

50.94

24Cr

52.00

25Mn54.94

26Fe

55.85

27Co58.93

28Ni

58.69

29Cu63.55

30Zn

65.39

31Ga69.72

32Ge72.59

33As74.92

34Se

78.96

35Br

79.90

36Kr

83.8037

Rb85.47

38Sr

87.62

39Y

88.91

40Zr

91.22

41Nb92.91

42Mo95.94

43Tc

98.91

44Ru101.1

45Rh102.9

46Pd106.4

47Ag107.9

48Cd112.4

49In

114.8

50Sn118.7

51Sb121.8

52Te

127.6

53I

126.9

54Xe

131.355

Cs132.9

56Ba137.3

57*La138.9

72Hf

178.5

73Ta

180.9

74W

183.9

75Re186.2

76Os190.2

77Ir

192.2

78Pt

195.1

79Au197.0

80Hg200.6

81Tl

204.4

82Pb 207.2

83Bi

209.0

84Po(210)

85At

(210)

86Rn (222)

87Fr

(223)

88Ra(226)

89Ac227.0

104Rf

(261)

105Db(262)

106Sg(263)

107Bh(262)

108Hs(265)

109Mt(266)

110

(269)

111

(272)

112

(277)

114

(289)

116

(289)

118

(293)

*58

Ce140.1

59Pr

140.9

60Nd144.2

61Pm144.9

62Sm150.4

63Eu152.0

64Gd157.3

65Tb

158.9

66Dy162.5

67Ho164.9

68Er

167.3

69Tm168.9

70Yb173.0

71Lu

175.0

90Th

232.0

91Pa

231.0

92U

238.0

93Np237

94Pu239.1

95Am243.1

96Cm247.1

97Bk247.1

98Cf

252.1

99Es

252.1

100Fm257.1

101Md256.1

102No259.1

103Lr

260.1

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