Química · Práctica por tema
Ejercicios resueltos de Termodinámica y cinética
Trabaja los ejercicios en papel antes de abrir las soluciones. Si necesitas mirar la respuesta demasiado pronto, vuelve a la lección enlazada y repite después el problema sin ayuda.
Entalpía y ley de Hess
Explicación completa: abrir la lección
Ejercicio 1. Para H₂(g)+Cl₂(g)→2HCl(g), usa energías de enlace H–H=436, Cl–Cl=243 y H–Cl=431 kJ/mol.
Mostrar pista y solución
Pista: Cuenta dos enlaces H–Cl formados.
Solución: ΔH≈436+243−2·431=−183 kJ por la reacción escrita. Es una estimación con energías medias, no una receta experimental.
Ejercicio 2. Una reacción tiene ΔH=−200 kJ por mol de reactivo. ¿Cuánto cambia la entalpía para 0,25 mol?
Mostrar pista y solución
Pista: La cantidad transforma la energía total.
Solución: ΔH total=−200·0,25=−50 kJ, si se realiza el mismo proceso en las mismas condiciones.
Ejercicio 3. ¿Puede usarse ΔHf de H₂O(g) como si fuera H₂O(l)?
Mostrar pista y solución
Pista: La fase forma parte de cada estado.
Solución: No sin incluir la entalpía de cambio de fase necesaria. Las dos reacciones tienen productos termodinámicos distintos.
Entropía, energía de Gibbs y espontaneidad
Explicación completa: abrir la lección
Ejercicio 4. Si ΔH<0 y ΔS>0, ¿qué signo tiene ΔG para T>0 dentro del modelo?
Mostrar pista y solución
Pista: Ambos términos favorecen el mismo signo.
Solución: ΔH es negativa y −TΔS también; ΔG<0 para cualquier T positiva para la que las hipótesis sigan siendo válidas.
Ejercicio 5. Si ΔH>0 y ΔS<0, ¿puede el aumento de T favorecer el sentido escrito en este modelo?
Mostrar pista y solución
Pista: Escribe los signos de ambos términos.
Solución: No: ΔH y −TΔS son positivos. ΔG>0 en ese marco de datos constantes.
Ejercicio 6. Una reacción tiene ΔG<0 pero apenas avanza en una observación breve. ¿Hay contradicción?
Mostrar pista y solución
Pista: Separa termodinámica y cinética.
Solución: No. Puede existir una barrera de activación alta; la favorabilidad termodinámica no garantiza rapidez.
Velocidad, factores y catálisis
Explicación completa: abrir la lección
Ejercicio 7. Una reacción de primer orden tiene v=0,010 mol/(L·s) cuando [A]=0,20 mol/L. Calcula k y unidades.
Mostrar pista y solución
Pista: Despeja v/[A].
Solución: k=0,010/0,20=0,050 s⁻¹. La unidad depende de que el orden total sea uno.
Ejercicio 8. Si Eₐ=50 000 J/mol, T₁=300 K y T₂=330 K, calcula aproximadamente k₂/k₁ con R=8,314 J/(mol·K).
Mostrar pista y solución
Pista: Evalúa primero el logaritmo del cociente.
Solución: ln(k₂/k₁)=−50000/8,314·(1/330−1/300)≈1,822. Por tanto k₂/k₁≈e¹·⁸²²≈6,19, suponiendo válida la forma de Arrhenius en ese intervalo.
Ejercicio 9. ¿Añadir catalizador a una mezcla en equilibrio aumenta la cantidad de producto en el equilibrio final a igual T?
Mostrar pista y solución
Pista: Distingue velocidad y constante termodinámica.
Solución: No por el mero efecto catalítico: acelera procesos directo e inverso sin cambiar K ni la composición de equilibrio bajo las mismas condiciones.
Cómo corregirte
- Marca con un símbolo distinto un error de concepto, uno de procedimiento y uno de cálculo.
- Repite sin mirar solo los problemas fallados; no vuelvas a empezar siempre desde el ejercicio 1.
- Antes de cerrar, revisa los errores frecuentes del tema y haz el test corto.