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3 - Termoquímica

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Determina la variación de energía interna que se produce en un sistema cuando:

a) Realiza un trabajo de expansión de 500 J y cede 80 cal al entorno.

b) Absorbe 480 cal y sufre un trabajo de compresión de 1,2 kJ.

c) Es comprimido 300 mL con una presión constante de 1,25 atm.
Para cada una de las siguientes reacciones, explica si el calor desprendido a presión constante ( $Q_P$ ) es menor, mayor o igual que el calor desprendido a volumen constante ( $Q_V$ ):

$a)\ SiCl_3\ (g)\ +\ 1/2\ Cl_2\ (g)\ \to\ SiCl_4\ (g)$
$b)\ H_2\ (g)\ +\ 1/2\ O_2\ (g)\ \to\ H_2O\ (l)$
$c)\ C\ (s)\ +\ O_2\ (g)\ \to\ CO_2\ (g)$
Determina la variación de energía interna correspondiente al proceso de combustión estándar del butano, si la entalpía correspondiente a este proceso vale -8878,3 kJ/mol. Dato: R = 8,314 J/(K·mol).
Una muestra de 2,120 g de octano se quema en una bombona calorimétrica a volumen constante y se desprenden 101,47 kJ. Calcula la variación de energía interna y de entalpía en el proceso de combustión de un mol de octano, teniendo en cuenta que la temperatura de trabajo es de 25 ºC y la presión de una atmósfera.
Cuando reaccionan, en condiciones estándar, 6 g de carbono con hidrógeno gaseoso para formar metano se desprenden 37,452 kJ. Determina la entalpía de formación del metano.
Calcula la entalpía de formación estándar del etino sabiendo que las entalpías de combustión del C (s), hidrógeno (g) y etino (g) son, respectivamente: -393,5 ; -285,8 y -1300 kJ/mol.
Calcula la entalpía de formación del agua sabiendo que las energías de enlace son las siguientes: H-H (436 kJ/mol); O=O (494 kJ/mol); H-O (460 kJ/mol).
Determina el signo de la variación de entropía de los siguientes procesos:

$a)\ HCl\ (g) + NH_3\ (g)\ \to\ NH_4Cl\ (s)$
$b)\ C_3H_8\ (g) + 5\ O_2\ (g)\ \to\ 3\ CO_2\ (g) + 4\ H_2O\ (l)$
$c)\ CaCO_3\ (s)\ \to\ CaO\ (s) + CO_2\ (g)$
$d)\ H_2\ (g) + Cl_2\ (g)\ \to\ 2\ HCl\ (g)$
Calcula la variación de entropía, en condiciones estándar, para el proceso de descomposición del amoniaco.

(Datos: $S^0(NH_3) = 192,3\ J/K$ ; $S^0(N_2) = 191,5\ J/K$ ; $S^0(H_2) = 130,7\ J/K$ )
La descomposición del monóxido de nitrógeno transcurre según:

$N_2O\ (g)\ \to\ N_2\ (g) + 1/2\ O_2\ (g)$

Siendo $\Delta S^0 = 75,2\ J/K$ y $\Delta H^0 = 43,9\ kJ/mol$ .

a) ¿Es la reacción espontánea en condiciones estándar?

b) ¿A partir de qué temperatura será espontánea?