Ensayo examen de fisicoquímica

PRIMER EXAMEN DE FISICOQUÍMICA I

1.- Dos moles de gas ideal diatómico es sometido a los siguientes procesos reversibles: a) de 30 L y 2 atm se calienta isocóricamente hasta 400 K,

b) luego se expande isotérmicamente hasta triplicar su volumen,

c) a continuación se enfría isobáricamente hasta 310 K y

d) finalmente se comprime adiabáticamente hasta un volumen de 25 L. Determine Q, W, ΔU y ΔH para cada etapa.

NOTA: No es un ciclo

2.- En un reactor se colocan 18 grs. de H2(g) y 15 grs. de N2(g) y se activa la reacción para  formar NH3(g), agotándose el limitante.

a) ¿Cuánto calor a volumen constante libera esta reacción si la temperatura fue 298 K? b) ¿Cuánta masa de agua se calentaría desde 297 K hasta 299 K con el calor liberado en el  inciso anterior?

ΔHºf,298 de NH3= -11020 cal/mol

Cpagua= 1 cal gramo-1 K-1 

3.- Un gas real sigue la ecuación PV/RT = 1.05 + (0.05P/T), (P en atm, T en grados Kelvin  y V en L/mol). Dos moles de este gas se comprimen reversible e isotérmicamente, a 200K,  desde 1atm hasta 60 atm., a continuación se aumenta la temperatura hasta 700K en un  proceso isocórico. Si Cp = 8.5 cal/(mol-K), calcule la relación de Cp-Cv para gas real, el  cambio de energía interna, el cambio de entalpía, el trabajo y el calor para cada uno de los  procesos.

4.- Calcular el cambio de volumen en cm3cuando 47 gramos de un líquido orgánico a 1  atm de presión y 25°C se somete a un cambio hasta que la presión es de 110 atm y la  temperatura se incrementa hasta 90°C. Para este líquido la densidad a 25°C y 1 atm es  0.893 gr cm-3. El coeficiente de compresibilidad isotérmico esta dado por:

κ = 2.20x10-4 + 1.2x10-7 P donde κ esta en atm-1 y la presión en atm,

y el coeficiente de dilatación volumétrico por:

α = 3.1x10-3 + 4.5x10-6 T donde α esta en K-1 y T en K.

5.- Determine el ∆Hrxn a 900K y 15 atm de la siguiente reacción:

N2 (g) + O2 (g) → 2NO (g)

ΔHº298K (kJ/mol) Cpº298 K (J/mol K)

NO(g) 90.25 29.844

N2(g) 29.125

O2(g) 29.135

Considere los Cp como constantes.

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