LUIS VACA S
INGENIERIA QUIMICA- ICQA-ESPOL
ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS QUIMICAS Y AMBIENTALES PREPOLITECNICO- VERANO 2012 CAPITULO 8 “ESTADO GASEOSO DE LA MATERIA” 1. Cuando las partículas de un gas chocan unas con otras o con las paredes de recipiente que las contiene, no se pierde energía; por lo tanto todas las colisiones moleculares son perfectamente elásticas. a) Verdadero b) Falso 2. Entre las siguientes afirmaciones sobre la teoría cinético molecular, elija la incorrecta a) Las partículas de los gases se mueven en forma continua, rápida y al azar, en línea recta y en todas las direcciones b) Las fuerza gravitatorias como las fuerzas de atracción entre partículas de gas resultan insignificantes c) Cuando las partículas chocan unas con otras o con las paredes del recipiente se pierde energía d) Todas las colisiones entre moléculas son perfectamente elásticas e) La energía cinética media es la misma en todos los gases a una misma temperatura y varía proporcionalmente con la temperatura en kelvin 3. La presión del gas dentro de una lata de aerosol es de 1.5 atmósferas (atm) a 25ºC (298 K). Suponiendo que el gas del interior obedece a la ecuación del gas ideal, ¿Cuál sería la presión si la lata se calentara a 450ºC (723 K)? a) 27 atm b) 3.6 atm c) 0.62 atm d) 0.083 atm e) 2.4 atm 4. Un gas ideal ocupa un volumen de 500 cm3 a la presión de 780 mm de Hg. Suponiendo que la masa y la temperatura permanecen constantes y que la presión se reduce a 750 mm de Hg. Calcule el volumen final ocupado por el gas. a) 780 cm3 b) 500 cm3 c) 750 cm3 d) 52.0 cm3 e) 520 cm3 5. ¿Cuántos mL de isopropanol (C3H8O) deben tomarse para obtener 18,06 x 1023 átomos en total? Seleccione la opción correcta. [Densidad C3H8O = 0,786 g/cm3] (A) 305 mL; (B) 240 mL; (C) 76,3 mL; (D) 19,1 mL; (E) 5,6 mL.
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6. Un matraz A contiene 15.0 litros de un gas con numero atómico 2. El recipiente B contiene 25.0 litros de nitrógeno gaseoso. Cada volumen se midió a la misma temperatura y presión. Si el matraz A contiene 7.25 moles del primer gas. Seleccionar el literal que contenga el número de moles presentes en el matraz B. a) 5.2 3 moles b) 12.1 moles c) 7.5 moles d) 14.3 moles e) 10.7 moles 7. ¿Cuál de estos gases tiene mayor volumen en condiciones estándar? Seleccione la alternativa correcta. (A) 0,2 mol de CHCl3; (B) 1,4 mol de CCl4; (C) 0,6 mol de C2H2; (D) 0,8 mol de CH4; (E) 0,5 mol de C2H4. 8. Una botella de acero de 5 litros de capacidad contiene oxígeno en condiciones normales. ¿Qué cantidad de oxígeno deberá introducirse en la botella para que, a temperatura constante, la presión se eleve a 40 atm? a) 278,7 g de O2. b) 285,9 g de O2 c) 218,6 g de O2 d) 8,9 moles de O2 e) 8,4 moles de O2 9. Una bomba para los neumáticos de bicicleta tiene un extremo bloqueado, lo que impide que el aire se escape. Si la presión original de la bomba es 730 mmHg, ¿cuál será la presión cuando se empuje el pistón para reducir el volumen a un quinto de su valor original? a) 2,7 x 104 mmHg b) 3.650,0 mmHg c) 146 mmHg d) 1,2 atmósferas e) Falta información para resolverlo 10. Los recipientes que contienen aerosoles son peligrosos porque pueden explotar si se calientan. Un envase de fijador del cabello tiene un volumen de 300 ml y una presión de 4 atm a 27ºC. Si se sabe que el recipiente puede resistir una presión interna de hasta 8 atm. ¿Será posible que el recipiente explote si es calentado hasta 400ºC? a) Si b) No c) No hay suficientes datos. 11.
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13. En un recipiente cerrado se calientan 6 g de magnesio con 2 litros de Nitrógeno gaseoso, medidos en condiciones normales, lo que produce nitruro de magnesio sólido. ¿Cuál será la presión final, si la temperatura final es de 27ºC? a) 0,086 atm b) 0,160 atm c) 2,760 atm d) 0,960 atm e) 9,460atm 14. El oxígeno es un gas que se utiliza en la industria con el acetileno para realizar cortes en láminas de hierro. Calcule el volumen en metros cúbicos que ocuparían 35 kilogramos de oxígeno gaseoso en condiciones normales. a) 17.5 m3 b) 1.75 m3 c) 24.5 m3 d) 19.1 m3 e) 27.5 m3 15. La densidad de un gas es 0.064 g/mL a 888 torr y 35 ºC ¿Cuál es su peso molecular? R=0.082 atm.L/mol.K a) 10.861 g/ mol b) 188.86 g/mol c) 1383.4 g/mol d) 1888.6 g/mol e) 1120.2 g/mol 16. El clorometano (CH3Cl) es un gas incoloro de olor agradable que se descompone sobre los 225 K, por cuya razón se mantiene una muestra de 38 g en un recipiente cerrado de 4 litros. ¿Cuál es la presión que debe mantenerse en el recipiente para impedir la descomposición? Elija la opción correcta.
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INGENIERIA QUIMICA- ICQA-ESPOL (A) 2 atm; (B) 352 kPa; (C) 760 mmHg; (D) 220 Pa; (E) 1200 Torr
17. Determinar la fórmula molecular de un compuesto sabiendo que 1 litro de su gas, medido a 25C y 750 mm Hg de presión tiene una masa de 3,88 g y que su análisis químico ha mostrado la siguiente composición centesimal: C: 24,74 %; H: 2,06 % y Cl: 73,20 %. a) CHCl b) CHCl2 c) C2H2Cl2 d) C2HCl2 e) C2HCl 18. Determinar la fórmula de un compuesto formado por cloro y mercurio, si al someter una muestra de 2,93 g a 407º C en una ampolla de un litro de volumen, proporciona 458 torr de presión. a) HgCl b) HgCl2 c) Hg2Cl d) Hg2Cl2 e) HgCl3 19. Si conduces un auto compacto a lo largo de mil millas y alcanzas un promedio de 36.2 millas por galón de gasolina C8H18. ¿Qué masa de dióxido de carbono se produce? La densidad de la gasolina es de 0.8205 g / mL y un cuarto de galón equivale a 946 mL. La ecuación química sin balancear es: C8H18 (l) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (g) Kilogramos de CO2 A 165 B 265 C 125 D 365 E 225 20. Un tubo electrónico al vacío fue sellado en su fabricación a presión de 1,2 x 10-5 torr a 27ºC. Si su volumen es 100 mL, ¿cuántas moléculas de gas permanecieron en el tubo? a) 3,9 x 1013 moléculas. b) 3,9 x 1011 moléculas c) 38,65 x 106 moléculas d) 38,7 x 1011 moléculas e) 38,6 x 1013 moléculas 21. Una tableta antiácida de 500 miligramos de carbonato de calcio reacciona con 1.12 mol de acido clorhídrico. ¿Qué volumen de CO2 gaseoso en litros podría producir esta reacción a 22 ºC y una presión de 742 torr? CaCO3(s) + 2HCl(l) CaCl2 (l) + CO2(g) + H2O (l) Volumen de CO2 en L A 0.687 B 0.256 C 0.478 D 0.124
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E 0.356 22. El metanol- CH3OH (l)- conocido también como alcohol de madera se quema formando dióxido de carbono en forma de gas y vapor de agua. Plantee la ecuación, realice el ajuste y los cálculos necesarios para seleccionar la alternativa incorrecta. (R = 0.082 atm L/ mol K). (A) Se requieren 3 moles de oxígeno gaseoso para formar 97,8 L de vapor de agua a condiciones estándar de laboratorio (25 °C) ; (B) 2 moles de CO2 se forman a partir de 44,8 L de metanol a condiciones normales; (C) 96 g de metanol son necesarios para obtener 132 g de dióxido de carbono; (D) 89,6 litros de vapor de agua se forman junto con 44 L de CO2 en condiciones normales; (E) 96 g de oxigeno producen 72 g de agua. 23. A partir de la ecuación: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2. ¿Cuántos gramos de cinc deben reaccionar con ácido sulfúrico para obtener 500 mL de hidrógeno a 20ºC y 770 torr? a) 2,75 g Zn b) 1,83 g Zn c) 1,38 g Zn d) 1,30 g Zn e) 0,69 g Zn 24. La ecuación para la preparación de fósforo en un horno eléctrico es: 2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C → 6CaSiO3 + 10CO + P4 . ¿Cuántos litros de CO a C.N. se desprendió al medio, cuando se obtuvieron 65 g de este fósforo (P4)? a) 117,5 b) 129,2 c) 83,3 d) 5,25 e) 0,15 25. El carburo de aluminio se descompone con el agua a ebullición para dar hidróxido de aluminio y gas metano. ¿Qué cantidad de carburo de aluminio necesitaremos para obtener, mediante éste procedimiento, 20 litros de metano medidos a 10ºC y a una presión de 770 torr? Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 a) 0,29 mol de Al4C3 b) 0,30 g de Al4C3 c) 0,87 mol de Al4C3 d) 19,5 g de Al4C3 e) 125,3 g de Al4C3 26. A partir de la reacción: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + Cl2 se ha utilizado 360 g de MnO2, para obtener en el laboratorio a 15ºC y 720 torr, tan solo 100 litros de cloro. Se pide determinar el porcentaje de eficiencia de este proceso.
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a) 4,14 % b) 16,6 % c) 43,3 % d) 96,6 % e) 98,8 % 27. La combustión del octano se expresa con la siguiente ecuación balanceada: 2C8H18 + 17O2 → 16CO + 18H2O ¿Cuál será el porcentaje de rendimiento, si se obtienen 100,04 litros de monóxido de carbono en C.N., al quemarse 83,0 gramos de octano? a) 66,50 % b) 76,79 % c) 82,14 % d) 88,20 % e) 94,35 % 28. A partir de la ecuación: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2. ¿Cuántos gramos de un cinc de 95% de pureza, deberá emplearse para que al reaccionar con ácido sulfúrico se pueda obtener 500 mL de hidrógeno a 20ºC y 770 torr? a) 1,445 g b) 1,373 g c) 1,304 g d) 1,014 g e) 0,690 g 29. El cloro se prepara por electrólisis de una disolución acuosa de cloruro de sodio, obteniéndose hidróxido de sodio, hidrógeno gaseoso y cloro gaseoso, según la ecuación: 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2. Si el hidrógeno y el cloro se recogen separados a 8 atm y 20ºC, ¿Qué volumen de cada uno puede obtenerse a partir de 1,5 Kg de cloruro de sodio? a) 38,4 L de Cl2 y 19,2 L de H2 b) 19,2 L de Cl2 y 38,4 L de H2 c) 76,8 L de Cl2 y 38,4 L de H2 d) 76,8 L de Cl2 y 76,8 L de H2 e) 38,4 L de Cl2 y 38,4 L de H2 30. La reacción entre el sulfuro de hidrógeno y el oxígeno gaseoso produce dióxido de azufre y agua gaseosos. Si los reactivos y los productos se encuentran a 25C y 700 mmHg, entonces: a) Al reaccionar 200 L de sulfuro de hidrógeno se necesitan 600 L de Oxígeno b) Al producir 400 L de dióxido de azufre se necesitan 450 L de Oxigeno c) Al producir 200 L de dióxido de azufre se necesitan 300 L de Oxígeno d) Al reaccionar 600 L de oxígeno se producen 200 L de dióxido de azufre e) Al producir 100 L de agua se necesitan 200 L de sulfuro de hidrógeno
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31. El azobenceno (C6H5N)2 es un producto industrial, intermedio en la preparación de tintes, que se obtiene mediante la siguiente reacción entre nitrobenceno (C6H5NO2) (ρ = 1,20 g/mL) y trietilenglicol (C6H14O4) (ρ = 1,12 g/mL): 2 C6H5NO2 + 4 C6H14O4 → (C6 H5N)2 + 4 C6H12O4 + 4 H2O Cuando se hacen reaccionar 0,25 L de cada uno de los dos reactivos: a) El nitrobenceno se encuentra en exceso. b) Se forman 1,68 moles de azobenceno c) Se forman 2,44 moles de agua d) Reaccionan 2,44 moles de nitrobenceno. e) No hay reactivo limitante. 32. El amoniaco se obtiene a partir de nitrógeno e hidrógeno gaseoso, es un gas incoloro y picante que se emplea para la limpieza doméstica en forma de disolución para eliminar la dureza temporal del agua con el consiguiente ahorro de jabón. Plantea y ajusta la ecuación Señale la opción que indica el volumen en litros de nitrógeno gaseoso que son necesarios para formar 150 litros de amoniaco si todo esto ocurre a 25°C y 1 atm. (R = 0.082 atm L/ mol K). Seleccione la opción correcta. (A) 28.2 litros; (B) 33,6 litros; (C) 44,8 litros; (D) 70,0 litros; (E) 75,0 litros.
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