Exercicis selectivitat equilibri químic

1. (Selectivitat 1997) A 448ºC la Kc de l’equilibri:
Departament de Física i Química
EXERCICIS SELECTIVITAT EQUILIBRI QUÍMIC
2n BATXILLERAT
I2 (g) + H2 (g) ⇔ 2 HI (g)
val 50. En un recipient de 10,0 litres, s’introdueixen 1,0 g de H2 i 127,0 g de I2. Passat un cert temps, s’estableix
l’equilibri a 448ºC. Calcula la pressió parcial de cadascun dels components i la pressió total.. R: PI2= PH2=0,65 atm;
PHI=4,61 atm, PT=5,91 atm
2. (Selectivitat 1997) En un recipient de 24 litres i a 250ºC s’introdueix una certa quantitat de pentaclorur de
fòsfor, i es deixa que s’estableixi l’equilibri. En aquest moment s’hi troben 0,42 mols de pentaclorur de fòsfor,
0,64 mols de triclorur de fòsfor i clor.
PCl5 (g) ⇔ PCl3 (g) + Cl2 (g)
a) Calcula Kp i Kc de l’equilibri que s’ha establert. R: 1,72 atm; 0,04 M
b) Indica les unitats de les constants.
3. (Selectivitat 1997) A 425ºC la Kc de l’equilibri
2 H2 (g) + CO (g) ⇔ CH3OH (g)
val 300.
a) Calculau Kp. R: 0,092 atm -2
b) En un recipient de 2 litres, a 425ºC, a l’equilibri s’hi troben 0,1 mol de H2 (g) i 0,05 mols de CO (g).
Calcula la concentració de CH3OH (g) en mol/l. R: 0,019 M
4. (Selectivitat 1998) En un recipient de 200 ml, on hi ha sofre sòlid, s’introdueixen 1 g d’hidrogen i 3,4 g de
sulfur d’hidrogen. S’escalfa fins a 380K. S’estableix l’equilibri següent:
H2S (g) ⇔ H2 (g) + S (s)
Calcula la pressió parcial de cada gas negligint el volum que ocupen els reactius sòlids. La Kc de l’equilibri
descrit val 7 10 -2 . R: P(H2)=6,23 atm; P(H2S)=87,25 atm
5. (Selectivitat 1998) Dins un dipòsit d’1 litre s’introdueixen 0,003 mols de tetraòxid de dinitrogen. Es
termostatitza a 273 K. Passat un cert temps s’estableix l’equilibri següent:
N2O4 (g) ⇔ 2 NO2 (g)
Se sap que a l’equilibri el recipient suporta una pressió de 0,1 atm. Calculau:
a) nombre de mols de cada gas a l’equilibri. R: 0,003 mols NO2; 0,0015 mols N2O4
b) Kc R: 0,006 M
6. (Selectivitat 1998) Contesta raonadament si són vertaderes o falses les afirmacions següents:
a) per a una reacció endotèrmica, la constant d’equilibri disminueix amb la temperatura.
b) Per a una reacció exotèrmica, la constant d’equilibri augmenta amb la temperatura.
c) En general, la constant d’equilibri no varia amb la temperatura.
7. (Selectivitat 1998) Dins un dipòsit s’introdueix una certa quantitat de tetraòxid de dinitrogen. Es termostatitza a
25ºC. Passat un cert temps s’estableix l’equilibri següent:
N2O4 (g) ⇔ 2 NO2 (g)
Se sap que la quantitat de tetraòxid de dinitrogen a l’equilibri és igual al 50% de la inicial. Calculau la pressió
que suporta el recipient. Dades: Kp=0,141. R: 0,106 atm
8. (Selectivitat 1999) S’introdueixen en un recipient tancat quantitats suficients de carbonat de calci, òxid de calci
diòxid de carboni per establir l’equilibri següent:
CaCO3 (s) ⇔ CaO (s) + CO2 (g)
Calculau la pressió que s’estableix a l’interior del recipient a 800ºC. Dades: Kc a 800ºC és 2,8 10 -3 .
R: 0,246 atm
9. (Selectivitat 1999) El iodur d’hidrogen es descompon segons l’equilibri següent:
2 HI (g) ⇔ I2 (g) + H2 (g)
Exercicis selectivitat: Equilibri químic 1

IES Llorenç Garcías i Font Emma Sánchez Clark
Dep. Física i Química
Dins un recipient tancat en equilibri es troben: 0,38 mols de I2 (g), 0,08 mols de H2 (g) i 1,24 mols de HI (g).
S’afegeixen 0,3 mols de H2 (g) i novament s’estableix l’equilibri.
Calculau el nombre de mols de cada gas a l’equilibri (que s’ha establert després de l’addició de l’hidrogen).
R: 1,56 mols HI; 0,22 mols H2; 0,22 mols I2
10. (Selectivitat 1999) En un recipient de 5 litres s’introdueixen 1 mol de diòxid de sofre i 1 mol d’oxigen.
S’escalfa fins a 727ºC. S’estableix l’equilibri següent:
SO2 (g) + 1/2 O2 (g) ⇔ SO3 (g)
A l’equilibri es troben 0,15 mols de SO2 (g).
Es demana:
a) la quantitat, en grams, de SO3 (g) que s’han format. R: 68 g
b) Kc (indicant les unitats)
c) Kp (indicant les unitats)
R: a) 68; b) 16,71 M -1/2 ; c) 1,85 atm -1/2
11. (Selectivitat 1999) En escalfar 1 mol de PCl5 en un recipient d’1 litre es produeix la dissociació del gas, i
s’estableix l’equilibri següent:
PCl5 (g) ⇔ PCl3 (g) + Cl2 (g) ∆H>0
En equilibri es troben 0,2 mols de PCl5.
Calculau el grau de dissociació del PCl5. R: 0,8
Contestau raonadament si el grau de dissociació del PCl5 augmenta, disminueix o no canvia quan:
a) augmentam la pressió.
b) Disminuïm la temperatura
12. (Selectivitat 2000) Industrialment l’amoníac s’obté per reacció entre l’hidrogen i el nitrogen. En la reacció de
10 mols de N2 amb 32 mols de H2, quan s’arriba a l’equilibri hi ha 38 mols de gasos (és a dir, la suma de tots
els mols val 38). Calculau el nombre de mols de cada gas a l’equilibri. R: 26 mols d’H2; 8 mols de N2 i 4 mols
d’amoníac.
13. (Selectivitat 2000) En escalfar fins a 500ºC una mescla gasosa de 9 mols d’hidrogen i 6 mols de iode, a
l’equilibri es troben 10 mols de iodur d’hidrogen. Calculau el nombre de mols (de cadascun dels tres gasos) que
es trobaran a l’equilibri, a la mateixa temperatura, si es parteix de 5 mols de iode i 5 mols d’hidrogen. R: 1,43
mols d’H2; 1,43 mols d’I2 i 7,14 mols d’HI.
14. (Selectivitat 2000) En quin sentit es desplaça l’equilibri:
SO2 (g) + 1/2 O2 (g) ⇔ SO3 (g) ∆H=-100 kJ/mol
En pertorbar-lo per:
a) augment de volum del recipient (és a dir, disminució de pressió)
b) addició de SO3
c) augment de la temperatura
15. (Selectivitat 2001) Dins un recipient de 10 litres de capacitat es fan reaccionar 0,5 mols de H2 (g) i 0,5 mols de
I2 (g). A 448ºC, Kc=50.
I2 (g) + H2 (g) ⇔ 2 HI (g)
Calculau:
a) El valor de Kp a aquesta temperatura. R: 50
b) Els mols de iode que resten sense reaccionar quan arribam a l’equilibri. R: 0,11 mol
c) Si partim inicialment de 0,25 mols de H2 (g), 0,25 mols de I2 (g) i 4 mols de HI (g), quants mols de
iode hi haurà a l’equilibri? La temperatura és la mateixa, 448ºC. R: 0,5 mol
16. (Selectivitat 2002) La constant d’equilibri per a la reacció CO + H2O ⇔ H2 + CO2 és de 5,1 a 800 K. Si 1 mol
de CO i 1 mol d’aigua s’escalfen a 800 K en un recipient de 50 litres, calcula:
a) Quants mols de CO queden sense reaccionar quan s’estableix l’equilibri?
Exercicis selectivitat: Equilibri químic 2

IES Llorenç Garcías i Font Emma Sánchez Clark
Dep. Física i Química
b) La pressió parcial de cada gas i la pressió total al recipient.
c) Si s’introdueixen inicialment al mateix recipient i a la mateixa temperatura 4 mols d’hidrogen, 2 mols
de diòxid de carboni, 2 mol d’aigua i 2 mol de monòxid de carboni, quants mols de monòxid de carboni
tindrem quan s’arribi a l’equilibri?
R: a) 0,3 mols; b) P(CO)=0,403 atm; P(H2O)=0,403 atm; P(H2)=0,909 atm; Ptotal=2,624 atm; c) 1,49 mols
17. (Selectivitat 2002) A 425ºC la Kc a l’equilibri I2 (g) + H2 (g) ⇔ 2 HI (g) val 54,8.
a) Com afecta a l’equilibri una disminució de la pressió del sistema i una disminució del volum?
b) Calcula les concentracions de l’equilibri si al reactor de 20 litres de capacitat s’introdueixen 15 mols
de iode, 2 mols d’hidrogen i 25 mols de iodur d’hidrogen.
R: a) no afecten a l’equilibri; b) [I2]=0,698 M; [H2]=0,048 M; [HI]=1,354 M
18. (Selectivitat, 2002) En un recipient de 2 litres es posen 198 grams de fosgen gas (COCl2) i s’escalfen fins a
descompondre’ls parcialment:
COCl2 (g) ⇔ Cl2 (g) + CO (g)
Quan s’aconsegueix l’equilibri a una determinada temperatura, la concentració de CO és de 0,40 mol/l.
S’afegeix més fosgen al recipient, i quan es restableix de nou l’equilibri a la mateixa temperatura la seva
concentració és de 1,6 M. Com s’haurà modificat la concentració de CO? R: haurà augmentat 0,253 M
19. (Selectivitat 2002) Indica si les següents frases són vertaderes o falses i justifica la resposta:
a) Si la constant d’equilibri d’una reacció és elevada, significa que els productes s’obtenen ràpidament.
b) La constant d’equilibri d’una reacció és constant, és a dir, no depèn de res, excepte de la naturalesa de
la reacció en qüestió.
c) Quan una reacció reversible aconsegueix l’equilibri, encara que la quantitat total de productes i
reactius no varia, se segueix produint les reaccions directa i inversa.
20. (Selectivitat 2003)La següent reacció es troba en equilibri en un recipient tancat:
2 Cl2(g) + 2 H2O (g)⇔ 4 HCl (g) + O2 (g) ∆Hº=113 kJ/mol
Indica raonadament què li passarà al nombre de mols d’aigua si:
a) S’afegeix oxigen.
b) Disminueix el volum del recipient.
c) Disminueix la temperatura.
d) S’afegeix un catalitzador.
e) S’afegeix He
21. (Selectivitat 2003)El compost gasós NOBr es descompon d’acord amb l’equació següent:
NOBr(g) ⇔ NO (g) +1/2 Br2 (g)
a) A 350 K la constant d’equilibri (Kp) és igual a 0,15 (si les pressions s’expressen en atmòsferes). Es
col·loquen en un recipient adequat quantitats tals dels gasos NOBr, NO i Br2 que les seves pressions
parcials siguin 0,5; 0,4 i 0,2 atm, respectivament. Es produirà una transformació química neta? En cas
afirmatiu, es consumirà o es formarà brom?
b) Calcula Kc a la mateixa temperatura. Quina unitat té aquesta constant?
R: a) es produirà una transformació química neta en el sentit de la formació de NOBr i per tant es consumirà brom;
b) 0,028 mol 1/2 /l 1/2
22. (Selectivitat 2004) En un matràs d’un litre de capacitat s’introdueixen 0,387 mols de nitrogen i 0,642 mols
d’hidrogen, s’escalfa a 800 K i s’estableix l’equilibri:
N2 (g) + 3 H2 (g) ⇔ 2 NH3 (g)
Es troba que s’han format 0,06 mols d’amoníac. Calcula:
a) la composició de la mescla gasosa en equilibri. R: 0,357 mols de N2; 0,552 mols de H2; 0,06 mols de
NH3
b) Kc i Kp a la temperatura esmentada. R: 0,06 l 2 /mol 2 ; 1,39·10 -5 atm -2
c) Si les mateixes quantitats inicials de nitrogen i hidrogen s’introdueixen al mateix recipient i en
escalfar la mescla s’estableix l’equilibri a 1300 K, es produirà alguna modificació en els mols formats
d’amoníac? Justifica la resposta. R: es formaran una menor quantitat de mols d’amoníac.
Exercicis selectivitat: Equilibri químic 3

IES Llorenç Garcías i Font Emma Sánchez Clark
Dep. Física i Química
23. (Selectivitat 2004) La constant d’equilibri Kc de la reacció I2 (g) + H2 (g) ⇔ 2 HI (g) val 55,3 a 700 K. Calcula
les pressions parcials en l’equilibri, si les pressions inicials en un recipient tancat de les tres substàncies són
PHI = 0,70 atm; PI2 = 0,02 atm i PH2 = 0,02 atm. R: PHI = 0,584 atm; PI2 = 0,078 atm i PH2 = 0,078 atm.
24. (Selectivitat 2005) Considera l’equilibri següent:
SO3 (g) ⇔ SO2 (g) + 1/2 O2 (g) ∆H=98 kJ/mol
a) En un reactor de 5 litres s’introdueixen 200,0 grams de SO3. Aconseguit l’equilibri a 80ºC, s’observa
que la pressió total a l’interior del recipient és de 18 atm. Calcula el valor de Kc. R: 0,33 mol 1/2 /l 1/2
b) Raona com afecta l’equilibri un augment de la temperatura, un augment del volum del reactor i la
presència d’un catalitzador (cada factor per separat).
25. (Selectivitat 2005) El següent procés té lloc a un reactor tancat:
½ Cl2 (g) + ½ H2 (g) ⇔ HCl (g) + 22,06 kcal
Indica, raonant-ho, quatre maneres d’augmentar la concentració de clorur d’hidrogen.
26. (Selectivitat 2005) En un matràs de 2 litres hi posam 0,20 mols de IH i s’encalenteix a 450ºC. Una vegada
assolit l’equilibri de dissociació (2 IH ⇔ H2 + I2), s’analitza la mescla i es troba que conté 0,021 mols de I2.
Calcula la constant d’equilibri de formació del IH en aquestes condicions. R: 7,45
27. (Selectivitat 2005) Les constants d’equilibri de les següents reaccions són K1, K2 i K3, respectivament.
2 H2 (g) + O2 (g) ⇔ 2 H2O (g) K1,
H2 (g) + 1/2 O2 (g) ⇔ H2O (g) K2
2 H2O (g) ⇔ 2 H2 (g) + O2 (g) K3
Quina és la relació entre K1 i K2? I entre K2 i K3?
28. (Selectivitat 2006) Dins un recipient de 4 litres i a una temperatura de 400ºC s’arriba al següent equilibri:
nitrogen (g) + 3 hidrogen (g) ⇔ 2 amoníac (g)
Calcula:
a) Les dades que falten a la taula:
Nitrogen Hidrogen amoníac
Mols inicials 1,0 0,0
Variació de mols 0,52
Mols d’equilibri 2,22
b) La constant d’equilibri Kp. R: 1,753·10 -4 atm -2
29. (Selectivitat 2006) La Kc del procés de Haber de producció industrial d’amoníac és de 3,6·10 8 a 25ºC.
nitrogen (g) + 3 hidrogen (g) ⇔ 2 amoníac (g) + 92 kJ
a) Per obtenir més amoníac, utilitzaries pressions elevades o baixes? Raona la resposta.
b) El màxim rendiment es dóna a temperatures pròximes a 500ºC. Com expliques que s’utilitzi una
temperatura tan elevada.
30. (Selectivitat 2007) La constant d’equilibri del sistema I2 (g) + H2 (g) ⇔ 2 HI (g) val, a 42ºC, 54,27. Quant val
la constant per al procés de formació d’un mol de iodur d’hidrogen? Quant val la constant d’equilibri del
procés de descomposició d’un mol de iodur d’hidrogen? Si en un matràs s’introdueixen, en les condicions de
treball inicials, 0,30 mols d’hidrogen, 0,27 mols de iode i un mol de iodur d’hidrogen, cap a on es desplaçarà
l’equilibri? R: 7,37; 0,136; Q=12,34 l’equilibri es desplaçarà cap als productes.
31. (PAU; 2008) S’introdueixen 0,1 mols de pentaclorur d’antimoni dins un recipient de dos litres, s’encalenteixen
a 182ºC i es produeix la seva dissociació segons la reacció:
pentaclorur d’antimoni (g) ⇔ triclorur d’antimoni (g) + clor (g)
Exercicis selectivitat: Equilibri químic 4

IES Llorenç Garcías i Font Emma Sánchez Clark
Dep. Física i Química
En arribar a l’equilibri, el nombre de mols de pentaclorur d’antimoni és de 0,083. Calcula:
a) La constant d’equilibri Kc i Kp.
b) La pressió total de la mescla a l’equilibri.
c) Justificar cap on es desplaçarà l’equilibri si augmenta el volum, mantenint constant la temperatura.
32. (PAU; 2008) Dins un recipient de 10 litres s’introdueixen 0,61 mols de diòxid de carboni i 0,39 mols d’hirogen
i s’encalenteix fins a 1250ºC. Una vegada assolit l’equilibri de la reacció:
hidrogen (g) + diòxid de carboni (g) ⇔ monòxid de carboni (g)+ aigua (g)
s’analitza la mescla de gasos, i es troben 0,35 mols de diòxid de carboni.
a) Calcula les quantitats corresponents als altres gasos presents a l’equilibri i el valor de Kc a 1250ºC.
b) Una vegada assolit l’equilibri anterior, s’afegeixen al recipient 0,22 mols d’hidrogen, mantenint constant la
temperatura. Calcula la composició de la mescla quan s’assoleixi la nova situació d’equilibri.
33. (PAU; 2008) Justifica si les afirmacions següents són vertaderes o falses:
a) Un valor negatiu d’una constant d’equilibri significa que la reacció inversa és espontània.
b) La constant d’equilibri de la primera reacció és el doble de la constant d’equilibri de la segona:
2 SO2 (g) + O2 (g) ⇔ 2 SO3 (g)
SO2 (g) + 1/2 O2 (g) ⇔ SO3 (g)
c) Si varia la pressió parcial d’un reactiu o producte d’una reacció, no es produeix cap desplaçament de
l’equilibri. El desplaçament només es produirà si es modifica la pressió total del sistema.
d) En una reacció a temperatura constant on únicament són gasos els productes, el valor de la constant
d’equilibri disminueix quan disminuim el volum del recipient.
34. (PAU, 2009) Dins un recipient de 5 litres s’introdueixen un mol de diòxid de sofre i un altre d’oxigen,
s’encalenteix el sistema a 1000ºC i es dona la reacció:
2 SO2 (g) + O2 (g) ⇔ 2 SO3 (g)
a) Estableix la quantitat de triòxid de sofre format si a l’equilibri hi ha 0,15 mold de diòxid de sofre.
b) Quin valor té Kc a aquesta temperatura?
c) Raona la influència d’un augment de la pressió a l’equilibri.
35. (PAU, 2009) La reacció directa del següent sistema en equilibri és exotèrmica:
2 H2 (g) + CO (g) ⇔ CH3OH (g)
Indica, justificant-ho, si les següents afirmacions respecte a aquest equilibri són vertaderes o falses.
a) La Kp a 473K augmenta si augmentam la pressió d’hidrogen.
b) Si augmentam la pressió total de la mescla en equilibri, a una determinada temperatura, augment la
proporció de metanol.
c) L’addició d’un catalitzador adequat a la mescla en equilibri, a una determinada temperatura i pressió, farà
que s’incrementi la proporció de metanol.
d) Ja que ∆n=0 Kc=Kp.
36. (PAU, 2009) Per a la reacció següent :
N2O4 (g) ⇔ 2 NO2 (g) ∆H=58,2 kJ
Indica, justificant-ho, si les següents afirmacions són correctes:
a) Un augment de temperatura provoca un augment de la concentració de NO2.
b) Una disminució de volum provoca un augment de la concentració de NO2.
c) Un augment de la pressió de NO2 provoca un augment de la concentració de NO2.
d) La concentració de NO2 no pot variar en cap circumstància, ja que en estar en equilibri és constant.
Exercicis selectivitat: Equilibri químic 5