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4) Si un sistema libera 250 kJ de calor y al mismo tiempo efectúa un trabajo de 500 kJ sobre el

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(1)

CM 1001 QUIMICA

Control 3 (2009/1).

Nombre:

Forma B

1) De las siguientes especies, las que conducen la corriente eléctrica en estado sólido y/o fundido:

I) Na II) SiO2 III) Si IV) KBr

a) solo I b) solo II c) solo III d) II y III e) I y IV

2) ¿Cuál(es) de las siguientes sustancias no es probable que interactúe(n) a través de puentes de

hidrógeno?

I) CH3CH2OH II) CH3NH2 III) HOCH2CH2OH IV) (CH3)3N V) NH2OH solo II solo IV solo V II) y IV II, IV y V

(a) (b) (c) (d) (e)

3) ¿Cuál(es) de los siguientes enunciados es(son) falsos?

I) Las interacciones dipolo-dipolo entre las moléculas son mayores si éstas sólo poseen momentos dipolares temporales.

II) Todos los compuestos que contienen átomos de hidrógeno pueden participar en la formación de enlaces de hidrógeno.

III) Las fuerzas de dispersión existen en todos los átomos, moléculas e iones.

solo I solo II solo III I y II ninguna de las anteriores

(a) (b) (c) (d) (e)

4) Si un sistema libera 250 kJ de calor y al mismo tiempo efectúa un trabajo de 500 kJ sobre el

medio ambiente. El cambio de energía interna del sistema es:

a) +250 kJ b) −250 kJ c) −750 kJ d) +750 kJ e) ninguno de los anteriores

5) Un elemento cristaliza en un enrejado cúbico centrado en las caras. La arista de la celda unitaria

es 0,389 nm y la densidad es 12,0 (g cm−3). ¿Cuál es el peso atómico aproximadamente?

122 106 103 115 112

(a) (b) (c) (d) (e)

6) La densidad del tungsteno (W) es 19,4 (g cm−3) a 20 oC. Si cristaliza con celda cúbica centrada

en el cuerpo ¿Cuál es el radio del átomo?

0,158 nm 0,146 nm 0,130 nm 0,170 nm 0,137 nm

a) b) c) d) e)

7) El punto triple es:

a) el final de la línea de equilibrio líquido-gas en un diagrama de fase.

b) la relación entre el punto de ebullición, el punto de fusión y la presión de vapor de una sustancia. c) el punto en un diagrama de fase donde están en equilibrio el sólido, el líquido, y el gas.

d) los tres datos necesarios para resolver la ecuación de Clausius-Clapeyron. e) La coordenada (P, V, T) de un punto en un diagrama de fase.

8) En los siguientes pares de moléculas, indique cuáles tienen el menor punto de ebullición,

respectivamente.

(I) LiCl o HCl (II) Cl2 o I2 (III) NaBr o PBr3

a) HCl, Cl2, PBr3 b) HCl, Cl2, NaBr c) HCl, I2, PBr3 d) LiCl, Cl2, NaBr e) LiCl, I2, NaBr

9) Un sólido en el cual los cationes están rodeados por los electrones móviles de valencia en el

enrejado cristalino es un sólido:

(2)

10) Calcular el volumen efectivamente ocupado por un solo par iónico CsCl en el cristal, dado que la

densidad de CsCl es 3,988 (g cm−3).

a) 0,251 cm3 b) 7,01 × 10-23 cm3 c) 3,93 × 10-26 cm3 d) 42,2 cm3

e) ninguno de los anteriores

11) Entre 20 °C y 80 oC, la entalpia de vaporización del benceno es 31,0 kJ mol−1. A 26 oC, la

presión de vapor del benceno es 100 torr. Calcular la presión de vapor del benceno a 45 oC.

18,1 torr 633 torr 47,6 torr 211 torr ninguna de los anteriores

(a) (b) (c) (d) (e)

12) ¿Para cual de los siguientes cambios químicos, el calor de reacción corresponde al calor de

formación molar?

a) N(g) + 3H(g) →NH3(g)

b) H2NNH2(g) + H2(g) → 2NH3(g) c) N2(g) + 3H2(g) →2NH3(g) d) 1/2N2(g) + 3/2H2 (g) →NH3(g) e) NH2(g) + 1/2H2(g) →NH3(g)

13) Un bloque da aluminio de 1,00 kg (calor específico = 0,897 J K-1 g-1) a 600 oC es colocado en

contacto con un bloque de cobre de 1,00 kg (calor específico = 0,385 J K−1mol−1) a 100oC. ¿Cuál es la temperatura final de ambos bloques?

a) 500 °C b) 450 °C c) 350 °C d) 300 °C e) 250 °C

14) Un sólido cristalino contiene tres tipos de iones: Na+, O2− y Cl−. Las celdas unitarias de este

sólido son cúbicas, con iones O2− en los vértices, iones Na+ en los centros de las caras e iones Cl

en el centro de las celdas. ¿Cuál es la formula química de este compuesto?. Si la longitud de la arista de la celda es “a”, ¿Cuál es la distancia más corta desde el centro de un ion Na+ al centro de

un ión O2−?

Na2OCl , (a/2) Na3OCl , (a/2) Na2OCl , (a 2) Na3OCl , (a 2) ninguna de las anteriores

(a) (b) (c) (d) (e)

15) Los puntos de ebullición y de congelación del dióxido de azufre, SO2, son −10°C y −72,7°C (a 1 atm), respectivamente. El punto triple es −75,5°C y 1,65×10−2 atm, y su punto crítico está a 157°C y 78 atm. De los diagramas siguientes, esta de acuerdo con esta información:

(a) (b) (c) (d) (e)

16) De acuerdo a las propiedades del elemento Boro: punto de fusión alto (2300°C), mal conductor

del calor y la electricidad, insoluble en agua, una sustancia muy dura, entonces el sólido se puede clasificar como:

a) iónico b) covalente c) molecular d) metálico

e) ninguno de los anteriores.

17) Una muestra de agua de 1,20 g se inyecta en un matraz al vacío con capacidad de 5,00 L a

65°C. La presión de vapor de agua a 65°C es 187,5 mmHg.

Suponiendo comportamiento ideal del vapor de agua, el porcentaje de agua que se evapora al alcanzar el equilibrio a 65 °C es:

8,54% 12,0% 29,13% 33,38% 66,76%

(a) (b) (c) (d) (e) 1

C

T

log P

T

1

C

T

P

1/T log P

1

C

1

C

T

P

T

C

1

T T

P

(3)

18) A −35°C, el HI líquido tiene una presión de vapor mayor que el HF líquido. Esto se

debe a que:

a) el HI tiene un peso molecular mayor que el HF

b) el tamaño del átomo de yodo es mucho mayor que el del flúor

c) la magnitud de las fuerzas de dispersión en el HI son mayores que en el HF

d) el HF interactúa entre sí a través de puentes de hidrógeno, en cambio en el HI las fuerzas de

interacción de mayor magnitud son las de dispersión. e) falta información

19) ¿Cuál de los sólidos siguientes debe tener el punto de fusión más alto?

a) Argón, Ar

b) Dióxido de azufre, SO2 c) Metano, CH4

d) Agua, H2O

e) Nitrato de sodio, NaNO3

20) Con la siguiente información el calor de formación de Fe2O3 es:

Fe2O3(s) + 3 H2(g) →2 Fe(s) + 3 H2O(l) ΔHorxn = -35,5 (kJ)

ΔHof (H2O(l)) = -285,9 (kJ mol−1) a) −822,2 (kJ mol−1)

b) −393,4 (kJ mol−1) c) −411,1 (kJ mol−1) d) −893,2 (kJ mol−1) e) −250,4 (kJ mol−1)

21) ¿En cuáles de los procesos siguientes el cambio de entalpia (ΔH) representa directamente la

magnitud de la energía de red cristalina del KCl(s)?

a) Cl2(g) + 2K(s) → 2KCl b) KCl(s) →K+(ac) + Cl− (ac)

c) KCl(s) →K+(g) + Cl− (g)

d) KCl(s) →K(s) + Cl− (g)

e) KCl(s) →K(s) + Cl(g)

22) La entalpía de combustión del ácido benzoico (C6H5COOH) por lo general se utiliza corno estándar para la calibración de bombas calorimétricas a volumen constante; su valor, determinado con exactitud, es de −3226,7 (kJ mol−1).

En un experimento particular, se queman 1,9862 g de ácido benzoico y la temperatura aumenta desde 21,84 °C hasta 25,67 °C.

¿Cuál es la capacidad calorífica del calorímetro? (Suponga que la cantidad de agua que rodea al calorímetro es exactamente de 2000 g). Dato: Cagua líquida = 4,18 J K−1 g−1

28418 (J K−1) 5356 (J K−1) 15,22 (J K−1) 0,075 (J K−1) ninguna de las anteriores

(a) (b) (c) (d) (e)

23) ¿En cuál de las siguientes alternativas, el(los) ejemplo(s) dado(s) es(son) incorrecto(s)?

I) cristales iónicos; bromuro de cesio, CsBr.

II) cristales covalentes; diamante, C.

III) cristales moleculares; hielo, H2O(s); azúcar, C12H22O11. IV) cristales metálicos; fosforo blanco, P4.

a) solo II b) II y IV c) solo IV d) III y IV e) I, II III y IV

24) ¿Qué volumen de etano (C2H6), medido a 23,0°C y 752 mmHg, se requiere para calentar 855 g de agua desde 25,0°C hasta 98,0°C? (Suponga un aprovechamiento del 75 % del calor liberado en la combustión del etano)

Datos: ΔH°f(CO2(g)) = −393,1 (kJ mol−1), ΔH°f(H2O(g)) = −285,9 (kJ mol−1), ΔH°f(C2H6(g)) = −84,7 (kJ mol−1), Cagua líquida = 4,18 J K−1 g−1

5,47 L 4,10 L 3,87 L 0,53 L ninguna de las anteriores

(4)

25) El así llamado “Puente de Hidrógeno” se observa entre moléculas idénticas que:

a) presentan interacciones dipolo-dispersión hidrogenada. b) contienen uno o más átomos de Hidrógeno terminales.

c) contienen al menos un átomo de N, de O, o de F unido a Hidrógeno.

d) presentan interacciones de dispersión debidas a Hidrógenos terminales. e) contienen solo un átomo de Oxígeno unido a Hidrógeno.

26) El tetraóxido de osmio, OsO4 es un cristal molecular. Cuáles de las características generales siguientes usted no esperaría que poseyera OsO4:

a) que sea un mal conductor de la electricidad b) que forme cristales blandos en lugar de duros c) que tenga un punto de fusión inferior a 100 ºC d) que tenga un punto de fusión alrededor de 1600 ºC e) ninguna de las anteriores.

27) La siguiente reacción realizada a presión constante: Fe2O3(s) + 3H2(g) → 2Fe(s) + 3H2O(l), tiene un ΔHrxn= −35,5 (kJ mol−1) a 25ºC. A la misma presión y otra temperatura, se establece que

ΔHrxn= −28,5 (kJ mol−1) . Entonces la segunda temperatura será:

Datos: compuesto Fe2O3(s) Fe(s) H2(g) H2O(l)

Cp(J K−1mol−1) 104,5 25,5 28,9 75,3

a) 52 ºC b) 37 ºC c) 107 ºC d) 79 ºC e) 179 ºC

28) La cal apagada se produce tratando la cal viva con agua:

CaO(s) + H2O(l) →Ca(OH)2(s) ΔH°= −65,2 (kJ mol−1)

Si una muestra de 500 g de agua reacciona con una cantidad equimolar de CaO (ambos a una

temperatura inicial de 25°C), ¿cuál es la temperatura final del producto Ca(OH)2? Suponga que el producto absorbe todo el calor liberado en la reacción.

calores específicos: cal viva (42,80 J K−1mol−1) cal apagada (73,9 J K−1mol−1)

27 °C 54 °C 91 °C 544 °C 907 °C

(a) (b) (c) (d) (e)

29) Una muestra de 2,10 moles de ácido acético cristalino, inicialmente a 17,0 °C y 1 atm de presión,

se deja fundir a 17,0 °C (ΔH°fosión = 45,7 (kJ mol−1) y posteriormente se calienta a 118,1 °C (su punto de ebullición normal, cp(líquido) = 6,1 J K−1mol−1) a 1,00 atm. La muestra se deja evaporar a 118,1 °C

H°vaporización = 55,8 kJ/mol) y rápidamente se enfría a 17,0 °C, (cp(vapor) = 3,2 J K−1mol−1)

cristalizándose de nuevo. El valor de ΔH° para el proceso total descrito es:

a) 101,5 kJ b) 213,17 kJ c) 0 kJ d) 143,6 kJ

e) Insuficiente información.

30) El criptón (Kr) cristaliza en una estructura que tiene cuatro átomos de Kr en cada celda unitaria,

y ésta es un cubo. Entonces, el tipo de celda unitaria del criptón es:

a) cúbica simple

b) cúbica centrada en las caras c) cúbica centrada en el cuerpo d) cúbica dislocada

(5)

Datos:

No = 6,02×1023 [partículas×mol1]; h = 6,63×1027 [erg×s]; c = 3,0×1010 [cm×seg1];

2 2

n Z R

En = − H ; RH = 2,18×1018 [J] = 109677 [cm1] = 13,6 [eV] = 313,6 [kcal×mol1];

1 erg = 107 J; π = 3,1416; R = 8,314 [J K1 mol1] = 0,082 [L atm K1 mol1]; 1 atm = 760 mm Hg = 760 torr; 1 nm = 109 m

1

H

1.0 8

2A

3A 4A 5A 6A

7A

2

He

4.003 H 0 3

Li

6.941 4

Be

9.012

5

B

10.811 6

C

12.011 7

N

14.007 8

O

15.999 9

F

18.998 10

Ne

20.180 11

Na

22.990 12

Mg

24.305

3B 4B 5B 6B 7B 8B

8B 8B 1B 2B

13

Al

26.982 14

Si

28.086 15

P

30.974 16

S

32.065 17

Cl

35.453 18

Ar

39.948 19

K

39.098 20

Ca

40.078 21

Sc

44.956 22

Ti

47.867 23

V

50.942 24

Cr

51.996 25

Mn

54.938 26

Fe

55.845 27

Co

58.933 28

Ni

58.693 29

Cu

63.546 30

Zn

65.39 31

Ga

69.723 32

Ge

72.64 33

As

74.922 34

Se

78.96 35

Br

79.904 36

Kr

83.80 37

Rb

85.468 38

Sr

87.62 39

Y

88.906 40

Zr

91.224 41

Nb

92.906 42

Mo

95.94 43

Tc

(98) 44

Ru

101.07 45

Rh

102.906 46

Pd

106.42 47

Ag

107.868 48

Cd

112.411 49

In

114.818 50

Sn

118.710 51

Sb

121.760 52

Te

127.60 53

I

126.904 54

Xe

131.293 55

Cs

132.905 56

Ba

137.3 7 57

La

138.9 6 72

Hf

178.4 73

Ta

180.948 74

W

183.8 75

Re

186.2 76

Os

190.23 77

Ir

192.217 78

Pt

195.078 79

Au

196.967 80

Hg

200.59 81

Tl

204.383 82

Pb

207. 83

Bi

208.980 84

Po

(209) 85

At

(210) 86

Rn

(222)

2 0 9 4 07 2

87

Fr

(223) 88

Ra

(226) 89

Ac

(227) 104

Rf

(261) 105

Db

(262) 106

Sg

(266) 107

Bh

(264) 108

Hs

(277) 109

Mt

(268) 110

Uun

(281) 111

Uuu

(272) 112

Uub

(285)

114

Uuq

(289)

116

Uuh

(289)

118

Uuo

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CM 1001- QUIMICA

Control-3 (2009/1)

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Nombre:

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a b c d e

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