Exercicis Equilibri Químic

EQUILIBRI QUÍMIC
1.- En barrejar 0,84 mol de pentaclorur de fósfor i 0,18 mol de triclorur de fósfor en un
recipient d’1dm 3 , s’assoleix l’equilibri quan queden 0,72 mols de pentaclorur de fósfor.
Calculeu la Kc de la reacció:
Resposta: 0,05
PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g)
2.- Un recipient de 1000cm 3 conté a 600ºC una mescla gasosa en equilibri formada per 0,848g
de triòxid de sofre, 0,2048g de diòxid de sofre i 0,0512g d’oxigen. Calculeu les constants
d’equilibri Kc i Kp a la temperatura indicada, per la reacció:
2 SO2 (g) + O2 (g) ↔ 2 SO3 (g)
Resposta: 6 858; 95,8
3.- A una temperatura de 227ºC, una mescla gasosa de 0,8 mols de pentaclorur de fósfor per
litre està en equilibri amb 0,2 mols de triclorur de fósfor i 0,15 mols de clor per litre. Calculeu:
a) el valor de Kc per a la reacció en equilibri.
b) Les pressions parcials de cada component
c) El valor de Kp
Resposta: 0,0375; Pressions: 32,8 atm, 8,2 atm i 6,1 atm; 1,53.
4.- Calculeu la constant d’equilibri Kc per la reacció química següent, a 25ºC i 1 atm, sabent
que el NOBr es descomposa un 25%
Resposta: 5·10 -4
2 NOBr (g) ↔ 2 NO (g) + Br2 (g)
5.- A 1000 K i 1,01.10 5 Pa, el grau de dissociació de la reacció:
C2H6 (g) ↔ C2H4 (g) + H2 (g)
És 0,485. Calculeu les constants d’equilibri Kc i Kp a la temperatura indicada.
Resposta: 3,75.10 -3 ; 0,31
6.- En introduir 1,5 mols de pentaclorur de fósfor en un recipient de 500 cm 3 i escalfar a
250ºC, un 53% del pentaclorur de fósfor s’ha dissociat en arribar a l’equilibri.
a) Calculeu a 250ºC, les constants Kc i Kp de l’equilibri:
PCl5 (g) ↔ PCl3 (g) + Cl2 (g)
b) Calculeu les pressions parcials dels components de la mescla, la pressió total i la fracció
molar de cada component.
Resposta; Kc = 1,83; Kp = 78,4; pT = 197,3 atm, pressions parcials: 60 atm i 67,6 atm;
fraccions molars: 0,30 i 0,35.
7.- Per a la reacció:
H2 (g) + CO2 (g) ↔ H2O (g) + CO (g)
La constant d’equilibri és igual a 1,6 a 986ºC. Un recipient conté inicialment una mescla
constituïda per 0,2 mol.dm -3 d’hidrogen, 0,3 mol.dm -3 de diòxid de carboni, 0,4 mol.dm -3
d’aigua i 0,4 mol.dm -3 de monòxid de carboni.
a. Indiqueu raonadament si aquesta mescla està en equilibri.
b. En cas de no trobar-se en equilibri, indiqueu quina serà la concentració a
l’equilibri de cadascun dels gasos que hi intervenen.
c. Calculeu la pressió inicial i final de la mescla gasosa.
Resposta: [CO (g)] = [H2O (g)] = 0,36, [H2] = 0,24, [CO2] = 0,34 mol/dm 3 ; 134,2 atm

8.- La constant d’equilibri Kc a 448ºC per a la reacció:
H2 (g) + I2 (g) ↔ 2 HI (g)
És igual a 50. Un recipient tancat conté inicialment una mescla formada per 0,5mols de
I2, 0,2 mols de H2 i 1 mol de HI a una temperatura de 448ºC.
a) Justifiqueu, fent els càlculs necessaris que la mescla no està en equilibri i indiqueu en quin
sentit es desplaçarà la reacció.
b) La mescla reacciona fins a arribar a l’equilibri. Indiqueu el nombre de mols de cada espècie
en l’equilibri.
Resposta: mols I2 = 0,381, mols H2 = 0,081; mols de HI = 1,24
9.- El monòxid de nitrogen (gas) quan es descompon dóna nitrogen i oxigen, a la vegada que
s’allibera energia. Expliqueu raonadament:
a) si la disminució de temperatura afavoreix la descomposició de l’òxid.
b) La influència de la disminució de volum sobre aquest sistema.
10.- A 400ºC, el clorur d’hidrogen (gas) reacciona amb l’oxigen per donar lloc a clor i aigua
(gas). Justifiqueu en quin sentit es desplaçarà la reacció si una vegada assolit l’equilibri :
a) disminueix la pressió total.
b) S’afegeix clor, mantenint el volum constant.
c) S’afegeix un catalitzador.
11.- Una mescla de nitrogen, hidrogen i amoníac es troba en equilibri a 298K ocupant un
volum d’un litre segons la reacció:
N2 (g) + 3H2 (g) ↔ 2 NH3 (g) ΔH < 0
Indiqueu si augmentarà o disminuirà la concentració d’amoníac si :
a) s’afegeix a la mescla en equilibri 1mol d’amoníac
b) s’afegeix a la mescla en equilibri 1 mol d’hidrogen
c) s’escalfa la mescla en equilibri.
d) Es redueix el volum a 0,5 L.
12.- El triòxid de sofre s’obté segons la reacció:
SO2 (g) + ½ O2 (g) ↔ SO3 (g) ΔH = -981,3 kJ/mol
a) Discutiu l’efecte d’un augment de la temperatura sobre el rendiment de triòxid de sofre.
b) Discutiu l’efecte d’un augment de la pressió sobre el rendiment de la reacció.
13.-Quan s’escalfa clorur de nitrosil, NOCl (g), es descompon d’acord amb la següent reacció
en equilibri:
2 NOCl (g) ↔ 2 NO (g) + Cl2 (g) ΔH< 0
es posen 2 mols de clorur de nitrosil dins un recipient d’un litre i s’escalfa fins a una
temperatura constant de 735K. Una vegada assolit l’estat d’equilibri, hom troba que s’ha
dissociat el 33% del clorur de nitrosil inicial.
a. Calculeu les constants d’equilibri KC i Kp de la reacció anterior a 735K
b. Calculeu el volum de gasos obtinguts a 735K i 10 4 Pa al descompondre’s
totalment 10g de clorur de nitrosil segons la reacció anterior.
c. Indiqueu, raonant-ho si augmenta o disminueix la quantitat de Cl2 quan:
• S’augmenta la temperatura
• Es disminueix la pressió.
Resposta: Kc = 0,08 ; Kp = 4,82; 139,4 dm 3

14.- A 298K la Kp de l’equilibri N2O4 (g) ↔ 2 NO2 (g) és igual a 0,15.
a. Indiqueu raonadament en quin sentit evolucionarà una mescla dels dos gasos si la
pressió parcials és la mateixa i igual a 1 atm per tal d’arribar a l’equilibri.
b. Si un cop arribat a l’equilibri es comprimeix la mescla, indiqueu si la quantitat de
diòxid de nitrogen augmentarà, disminuirà o no variarà.
c. Si un augment de temperatura provoca un augment de la concentració de diòxid de
nitrogen, indiqueu si la reacció de descomposició del tetraòxid de dinitrogen és
exotèrmica o endotèrmica.
15.- L’entalpia estàndard de formació del carbonat de calci és de –1205,7 kJ/mol, la del diòxid
de sofre és de -296,6 kJ/mol, la del sulfat de calci és de -1431,3 kJ/mol i la del diòxid de
carboni és de –393,1 kJ/mol.
a. Calculeu la variació d’entalpia estàndard de la reacció:
2 CaCO3 (s) + 2 SO2 (g) + O2 (g) ↔ 2 CaSO4 (s) + 2 CO2 (g)
b. Quin seria l’efecte d’un augment de la temperatura sobre l’equilibri anterior?
c. Quin efecte tindria un augment de la pressió sobre l’equilibri anterior?
Resposta: -644,2 kJ/mol
16.- Una mescla de monòxid de carboni i hidrogen en proporcions estequiomètriques
reacciona segons l’equació:
CO (g) + 2 H2 (g) ↔ CH3OH (g) ΔH< 0
A 400 K i 1 atm assoleix l’equilibri quan la mescla conté un 20% de metanol en volum.
a. Calculeu les fraccions molars dels gasos a l’estat d’equilibri.
b. Calculeu la constant d’equilibri Kp.
c. Indiqueu les condicions de pressió i temperatura que més afavoriran l’obtenció de
metanol.
Resposta: fraccions molars: CO: 0,27; H2: 0,53; CH3OH: 0,20; Kp = 2,64
17.- Quan s’escalfa el clorur de nitrosil (NOCl (g)) en un recipient tancat, es descompon en
clor i monòxid de nitrogen. La reacció assoleix un estat d’equilibri: NOCl(g) ↔ 1/2Cl2(g) +
NO(g)
Un recipient de 2 L , a 25 ºC, conté inicialment 0,0429 mols de NOCl i 0,01 mols de clor. En
escalfar-lo fins a una temperatura T, el sistema evoluciona fins a assolir un estat d’equilibri.
Analitzant el sistema en equilibri, es troba que la quantitat de NOCl és de 0,0312 mols.
Calculeu:
a) La quantitat de clor i NO en l’equilibri.
b) La constant d’equilibri Kc per a la reacció a la temperatura T a la qual es fa l’experiment.
c) La constant d’equilibri K’c a la temperatura T, per a la reacció: 2NOCl(g) ↔ Cl2(g) + 2NO(g)
Resposta: clor: 0,0159 mol NO: 0,0117 mol Kc: 0,0334 K’c : 1,12·10 -3
18.- Un recipient tancat d’un litre, en el qual s’ha fet prèviament el buit, conté 1,988g de iode
sòlid. Seguidament, s’escalfa fins a arribar a la temperatura de 1473 K. La pressió a l’interior
del recipient és de 135 kPa. En aquestes condicions, tot el iode es troba en estat gasós i
parcialment dissociat en àtoms, segons: I2(g) ↔ 2 I (g)
a) Calculeu el grau de dissociació del iode molecular.
b) Calculeu les constants d’equilibri, Kc i Kp per a la reacció a 1473 K.
Resposta: 0,407, 8,752·10 -3 , 1,06

19.- La constant d’equilibri Kp per a la reacció de descomposició del carbonat de calci (sòlid)
en òxid de calci (sòlid) i diòxid de carboni (gas) és igual a 2,2·10 4 Pa a 1273 K.
En un recipient de 100 L s’introdueixen 0,3 mols de carbonat de calci, es tanca, es fa el buit i
s’escalfa fins a aconseguir la temperatura de 1273 K. Calculeu:
a) La quantitat de cada espècie química una vegada assolit l’equilibri.
b) La Kc a 1273 K per al procés indicat.
Resposta: 0,21; 0,09 mols Kc : 2,1·10 -3
20.- La constant d’equilibri Kp , a 1273 K per a la reacció: ½ N2(g) + ½ O2(g) ↔ NO(g) és
igual a 6,87·10 -4 . Un matràs de 2 L s’omple, en c.n., de monòxid de nitrogen. Es tanca i
s’escalfa fins a aconseguir la temperatura de 1273 K. En aquestes condicions, el monòxid de
nitrogen es dissocia parcialment fins a aconseguir un estat d’equilibri. Calculeu:
a) La composició de la mescla gasosa en l’equilibri.
b) El grau de dissociació del NO a 1273 K.
c) La pressió a l’interior del recipient, a 1273 K.
21.- Un recipient de 400 cm 3 conté 2,4 g de pentaclorur de fòsfor sòlid. Es tanca el recipient,
es fa el buit i s’escalfa fins a aconseguir la temperatura de 523 K. La pressió a l’interior del
recipient és de 2,1·10 5 Pa. En aquestes condicions, tot el pentaclorur de fòsfor es troba en estat
gasós i parcialment dissociat segons: PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) Calculeu:
a) El grau de dissociació del PCl5 a 523 K.
b) La constant d’equilibri Kc i Kp per a la reacció a 523 K.
Resposta: 0,68; 4,15·10 -2 ;1,78
22.- A la temperatura de 298 K mesclem 0,2 mols d’àcid acètic, 0,3 mols de metanol, 0,5 mols
d’acetat de metil i 0,1 mols d’aigua. Si sabem que a 298 K la constant d’equilibri de la reacció
d’esterificació : àcid acètic + metanol ↔ acetat de metil + aigua és Kc= 4, indiqueu:
a) En quin sentit evolucionarà espontàniament el sistema?
b) Les composicions de la mescla quan s’assoleixi l’estat d’equilibri.
Resposta: 0,12; 0,22; 0,58; 0,18 mols