Ejercicio A3 · Química PAU País Vasco Extraordinaria 2024

Tema: Termoquímica y espontaneidad: entalpía, entropía y energía libre · Del examen Extraordinaria (2024)

Enunciado

La combustión de 1 mol de acetileno (etino, C2H2\text{C}_2\text{H}_2) libera 1301,4 kJ:

C2H2 (g)+52 O2 (g)→2 CO2 (g)+H2O (l)\text{C}_2\text{H}_2\text{ (g)} + \frac{5}{2}\text{ O}_2\text{ (g)} \rightarrow 2\text{ CO}_2\text{ (g)} + \text{H}_2\text{O (l)}

Datos:

ΔHf0 (kJ⋅mol−1): CO2 (g)=−393,8; H2O (l)=−285,8; C2H2 (l)=210,4\Delta H_f^0\text{ (kJ}\cdot\text{mol}^{-1}\text{): } \text{CO}_2\text{ (g)} = -393,8;\ \text{H}_2\text{O (l)} = -285,8;\ \text{C}_2\text{H}_2\text{ (l)} = 210,4

S0 (J⋅mol−1K−1): C2H2 (g)=227,4; C2H2 (l)=134,8S^0\text{ (J}\cdot\text{mol}^{-1}\text{K}^{-1}\text{): } \text{C}_2\text{H}_2\text{ (g)} = 227,4;\ \text{C}_2\text{H}_2\text{ (l)} = 134,8

a)

Calcular la entalpía de formación del acetileno gaseoso. (1,00 p)

b)

¿Cuál es la variación de entalpía del proceso de vaporización (l⇌g)(\text{l} \rightleftharpoons \text{g}) del acetileno? (0,50 p)

c)

¿Cuál es la variación de entropía del proceso de vaporización del acetileno? (0,50 p)

d)

Determinar la temperatura de ebullición del acetileno considerando que la especie líquida y gaseosa se encuentran en equilibrio. (0,50 p)

Enunciado: Ejercicio A3 · Química PAU País Vasco Extraordinaria 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Calcular la entalpía de formación del acetileno gaseoso

Solución: 228,0 kJ/mol

b) ¿Cuál es la variación de entalpía del proceso de vaporización (l ⇄ g) del acetileno?

Solución: 17,6 kJ/mol

c) ¿Cuál es la variación de entropía del proceso de vaporización del acetileno?

Solución: 92,6 J/(mol·K)

d) Determinar la temperatura de ebullición del acetileno considerando que la especie líquida y gaseosa se encuentran en equilibrio.

Solución: 190 K / -83 °C

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