1. QUÍMICA MENCIÓN
QM-16
MÓDULO DE APRENDIZAJE
TERMOQUÍMICA Y TERMODINÁMICA
Para la resolución de algunos ejercicios, se adjunta una parte de la Tabla
Periódica de los Elementos.
1
H
1,0
3
Número atómico
2
He
4,0
Masa atómica
4
5
6
7
8
9
10
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
6,9
9,0
10,8
12,0
14,0
16,0
19,0
20,2
11
12
13
14
15
16
S
17
Cl
18
Ar
31,0
32,0
35,5
39,9
Na
Mg
Al
Si
23,0
24,3
27,0
28,1
19
20
K
Ca
39,1
P
40,0
2013

2. I. Indique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones. Justifique las
falsas
___
La variación de entalpía (∆H) de un sistema nos informa del calor (absorbido o
liberado) medido a presión constante.
___
La fusión del agua sólida es un proceso exotérmico.
___
En un proceso exotérmico, los productos tienen menor energía que los reactantes.
___
La entropía de una reacción es una variable de trayectoria, de modo que no puede
medirse como un diferencial.
___
La cantidad total de calor intercambiado entre un sistema que sufre un proceso químico
y su entorno es independiente de los estados intermedios por los que pase dicho
proceso.
___
La entalpía (ΔH), y la energía libre de Gibbs (ΔG), son ejemplos de funciones de estado.
___
Si la variación de la energía libre de Gibbs (∆G) es mayor que cero, cada sustancia
presente reaccionará espontáneamente para generar productos.
___
En un sistema aislado, no se intercambia energía ni materia con los alrededores.
___
Cuando dos materiales con diferentes temperaturas se ponen en contacto, ocurre
transferencia de calor y cambio en la temperatura de ambos.
___
La entropía del Universo aumenta en un proceso espontáneo y se mantiene constante
cuando el proceso está en equilibrio.
___
Calor específico es el calor necesario para aumentar en un 1ºC la temperatura de 1 g
de sustancia.
___
Una reacción que presente una variación de entalpía mayor que cero, siempre será
espontánea.
___
Aunque la entropía de un sistema aumenta o disminuya, la entropía del Universo
siempre va en aumento.
___
La entalpía de fusión del hielo H2O(s) tiene valor positivo.
___
Si los valores para ΔG y ΔH en un cambio químico son menores que cero, entonces la
reacción será espontánea y endotérmica.
___
Para licuar un gas se debe suministrar energía al sistema por lo tanto, el proceso tiene
que ser endotérmico.
___
El agua puede cambiar a cualquiera de sus tres estados de agregación (líquido, sólido y
gas) sin cambio en la entropía.
___
Si los valores de ΔH y ΔS son positivos en una reacción, entonces el proceso jamás será
espontáneo.
2

3. II. De acuerdo al siguiente diagrama de energía para la reacción en equilibrio
A + B
C + D
Nota: La línea continua representa la misma reacción, pero catalizada.
Discuta la validez de las siguientes afirmaciones:
1) X es la energía de activación del proceso inverso catalizado (←).
2) Y representa la energía del complejo activado o del estado de transición.
3) Z es la energía de activación del proceso directo no catalizado (→).
4) W representa la variación de energía para la reacción A + B ↔ C + D.
5) El diagrama en su conjunto corresponde a una reacción endergónica.
6) Conceptualmente la suma W + Z corresponde a la energía de activación del proceso
inverso no catalizado.
7) Los productos C y D presentan menos energía que los reactantes A y B.
8) La entalpía para la reacción directa es menor que cero.
9) La suma X + Y corresponde al estado de transición para la reacción directa (→).
10)La entalpía para la reacción inversa es mayor que cero.
3

4. III.
Señale si el cambio de entropía y entalpía es positivo o negativo en las
siguientes reacciones y transiciones de fase
1. NH4Cl(s)
NH3(g) + HCl(g)
2. Ag+(ac) + NO3-(ac)
3. H2(g) + ½ O2(g)
4. C(diamante) + O2(g)
AgNO3(s)
H2O(l)
CO2(g)
5. SUBLIMACIÓN DE HIELO SECO CO2(s)
6. EVAPORACIÓN DE ACETONA
7. SOLIDIFICACIÓN DE LA PARAFINA LÍQUIDA.
8. CONDENSACIÓN DE VAPOR DE AGUA
IV.
Asocie a cada término de la columna izquierda una definición de la
columna derecha.
1. Entalpía
2. Entropía
__ indica la espontaneidad de una reacción
3. Energía libre
__ describe los cambios térmicos de una reacción (P=cte.)
4. Capacidad calorífica
V.
__ calor necesario para elevar la temperatura de una sustancia
__ indica el grado de desorden de un sistema
Ejercicios
1. ¿Cuántas calorías se necesitan para calentar una masa de 200 gramos de cobre desde
10ºC hasta 55ºC? Dato: el calor específico del cobre es 0,093 cal/g·ºC
2. Una cantidad idéntica de calor se suministra a 2 muestras de 50 gramos cada una de
aluminio (Al) y cobre (Cu). ¿Cuál se calentará más?, ¿por qué?
4

5. 3. Dadas las siguientes reacciones
H2 (g) + I2 (g) → 2 HI
(g)
∆H = -0,080 kcal
H2 (g) + I2 (s) → 2 HI
(g)
∆H = 12,00 kcal
H2 (g) + I2 (g) → 2 HI
(ac)
∆H = -26,80 kcal
Encontrar
a) La entalpía del sistema cuando el I2(S) se transforma en I2(g) (sublimación).
b) La entalpía molar de disolución del yoduro de hidrógeno HI(g)
HI(ac)
4. Dada la siguiente reacción de descomposición:
Ca(OH)2(s)
CaO(s) + H2O(g)
Determine la temperatura a partir de la cual esta reacción ocurre de forma espontánea
Datos:
∆Hfº(Ca(OH)2) = -986,6 kJ/mol
∆Hfº(CaO) = -635,6 kJ/mol
∆Hfº(H2O) = -241,8 kJ/mol
∆Sº(Ca(OH)2) = 83,4 J/Kmol
∆Sº(CaO) = 39,8 J/Kmol
∆Sº(H2O) = 188,7 J/Kmol
5. Dada la reacción
A(gas) + B(gas)
C(gas) + D(sólido)
Si los valores de entalpía y entropía para la reacción son: ΔH= -85 kJ/mol y ΔS= -85
J/K·mol, calcule el cambio en la energía libre de Gibbs (ΔG) a 25ºC e indique si la reacción
es o no espontánea. Calcule además la temperatura a la cual la reacción se encuentra en
equilibrio.
6. A partir de las energías de enlace, calcular a 25ºC el calor de hidrogenación del acetileno a
etileno.
H2 + H-CΞC-H
Datos:
H2C=CH2
EC=C = 145,8 Kcal/mol; ECΞC = 199,6 Kcal/mol
EC-H = 98,7 Kcal/mol; EH-H = 104,1 Kcal/mol
5

6. 7. Determinar la entalpía de formación del ácido acético, a partir de las ecuaciones
termoquímicas siguientes:
C(s) + O2(g)
H2(g) + ½ O2(g)
CH3COOH(l) + 2 O2(g)
CO2(g)
ΔH = -94,1 Kcal/mol
H2O(l)
ΔH = -68,3 Kcal/mol
2 CO2(g) + 2 H2O(l)
ΔH = -208 Kcal/mol
Ecuación de formación para el ácido acético:
2 C(s) + O2(g) +2 H2(g)
CH3COOH
8. Hallar el calor de formación del n-butano (C4H10), sabiendo que su calor de combustión es
de -687,98 Kcal/mol, que el calor de formación del CO2 es de -94,05 Kcal/mol y que el
calor de formación del agua es de -68,32 Kcal/mol
Ecuaciones:
13/2 O2(g) + C4H10(g)
C(s) + O2(g)
H2(g) + ½ O2(g)
4 CO2(g) + 5H2O(l)
CO2(g)
ΔH = -687,98 Kcal/mol
ΔH = -94,05 Kcal/mol
H2O(l)
ΔH = -68,32 Kcal/mol
9. Determinar el calor de formación del monóxido de carbono, a partir de sus elementos.
Datos:
C(s) + O2(g)
CO(g) + ½ O2(g)
CO2(g)
ΔH = -94,05 Kcal/mol
CO2(g)
ΔH = -67,63 Kcal/mol
C(s) + ½ O2(g)
CO
10. La molécula de nitrógeno N2 es particularmente estable. Conociendo las energías de enlace
en Kcal/mol de: NΞN (225), N-H (93), H-H (104) y N-N (38), calcular la entalpía de la
reacción:
N2 + H2
NH2-NH2
11. Calcule la entalpía de formación elemental del acetileno (C2H2)
C(s) + O2(g)
H2(g) + ½ O2(g)
C2H2(g) + 5 O2(g)
CO2(g)
ΔH = -393,5 KJ/mol
H2O(l)
ΔH = -285,8 KJ/mol
4 CO2(g) + 2 H2O(l)
6
ΔH = -2598,8 KJ/mol

7. 13. A partir de los siguientes datos:
C(s) + O2(g)
CO2(g)
H2(s) + ½ O2(g)
ΔH = -393,5 KJ/mol
H2O(l)
2 C2H6(g) + 7 O2(g)
ΔH = -285,8 KJ/mol
4 CO2(g) + 6H2O(l)
ΔH = -3119,6 KJ/mol
Calcule el cambio de entalpía para la reacción:
2 C(s) + 3 H2(g)
C2H6(g)
TEST DE EVALUACIÓN MODULO 16
1. La vaporización o evaporación del agua es un fenómeno
A)
B)
C)
D)
E)
exergónico.
endotérmico.
adiabático.
exotérmico.
atérmico.
2. ¿Cuál de las siguientes parejas de transformaciones son procesos exotérmicos?
A)
B)
C)
D)
E)
Congelación y Condensación
Fusión y Solidificación
Sublimación y Ebullición
Licuación y Vaporización
Condensación y Evaporación
3. Durante el proceso en que una sustancia cambia sucesivamente de estado:
X(s)
X(l)
Hay un aumento en la (el)
I)
II)
III)
A)
B)
C)
D)
E)
sólo
sólo
sólo
sólo
I, II
entropía.
masa.
volumen.
I.
II.
III.
I y III.
y III.
7
X(g)

8. 4. Si el valor de ΔH para una reacción tiene valor negativo, entonces es correcto afirmar que
(Nota: Hp= entalpía de producto
A)
B)
C)
D)
E)
Hp
Hp
Hp
Hp
Hp
Hr= entalpía de reactantes)
= Hr
> Hr
< Hr
/ Hr =1
· Hr =0
5. Para aumentar en 10ºC la temperatura de 1 gramo de agua se necesitan exactamente
Dato: Cp=1 cal/(g·ºC)
A)
B)
C)
D)
E)
0,1 calorías.
1,0 calorías.
10 calorías.
100 calorías.
1000 calorías.
6. ¿En cuál(es) de las siguientes transformaciones el valor para ΔH es positivo?
I)
II)
III)
A)
B)
C)
D)
E)
Sólo
Sólo
Sólo
Sólo
Sólo
CO2(l)
CO2(g)
2 CaO(s)
C3H8(g) + 5 O2(g)
2 Ca(s) + O2(g)
3 CO2(g) + 4 H2O(g)
I.
II.
III.
I y II.
II y III.
7. Según la gráfica, ¿qué alternativa indica la energía mínima necesaria para que ocurra la
reacción propuesta (reactantes
producto)?
A)
B)
C)
D)
E)
A
B
C
D
E
8

9. 8. ¿Cuál de las afirmaciones siguientes NO es correcta?
A)
B)
C)
D)
E)
Si
Si
Si
Si
Si
ΔH<0, la reacción es exotérmica.
ΔH>0, la reacción es endotérmica.
ΔG<0, la reacción es espontánea.
ΔG>0, la reacción no es espontánea.
ΔS<0, la reacción es espontánea.
9. En la siguiente reacción de formación
N2(g) + 3 H2(g)
2 NH3(g)
ΔH= -22 kcal
Puede inferirse correctamente que
I)
II)
III)
A)
B)
C)
D)
E)
Hproducto > Hreactantes; donde H = entalpía.
moles de producto < moles de reactantes.
masa de reactantes > masa de producto.
Sólo II.
Sólo III.
Sólo I y II.
Sólo I y III.
I, II y III.
10. De La siguiente reacción, es incorrecto afirmar que
2 Al(s) + 3/2 O2(g)
A)
B)
C)
D)
E)
Al2O3
ΔH = -399 Kcal/mol
se forma un óxido.
es un cambio irreversible.
se clasifica como exotérmica.
corresponde a un cambio químico.
es espontánea y no requiere de energía de activación.
11. Analizando el siguiente cambio físico
X(g)
X(l)
Se puede afirmar correctamente que
I)
II)
III)
A)
B)
C)
D)
E)
aumentó la entropía.
cambió la masa de X.
hubo cambio en la presión.
Sólo I.
Sólo II.
Sólo III.
Sólo I y II.
I, II y III.
9

10. 12. ¿Cuál de las siguientes es la ecuación correcta para el calor especifico (cp) de una sustancia?
Considere:
A) cp
B) cp
C) cp
D) cp
E) cp
Q = Calor
m = masa
ΔT = variación de Temperatura
(m ΔT) Q
m ΔT
Q
(Q m)
ΔT
ΔT
Q m
Q
m ΔT
13. De acuerdo con la Ley de Hess, el valor de entalpía para la siguiente reacción tiene valor
CO(g) + ½ O2(g)
CO2(g)
Considere:
C(s) + ½ O2(g)
C(s) + O2(g)
A)
B)
C)
D)
E)
-67,63
+55,73
+67,63
-69,63
-95,45
CO(g)
ΔH=-26,42 kcal/mol
CO2g)
ΔH=-94,05 kcal/mol
kcal/mol.
kcal/mol.
kcal/mol.
kcal/mol.
kcal/mol.
14. Infiera la veracidad de las siguientes afirmaciones, indicando con una V o una F según
corresponda
1.
2.
3.
4.
la congelación del agua es un proceso endotérmico.
en un sistema cerrado se puede intercambiar energía con el entorno.
si para una transformación química se cumple que ΔH<0 y ΔS>0, entonces ΔG>0.
la combustión de un hidrocarburo es un proceso exotérmico.
La combinación correcta debe ser
1
A)
B)
C)
D)
E)
2
3
4
V
F
V
F
V
V
F
F
V
F
F
V
V
F
V
F
F
V
V
F
10

11. 15. En la siguiente reacción NO balanceada
NH4Cl(s)
NH3(g) + Cl2(g)
El valor para ΔS tiene que ser
A)
B)
C)
D)
E)
mayor que cero.
menor que cero.
exactamente cero.
indeterminado.
dependiente ΔH y T.
16. ¿En cuál(es) de las siguientes reacciones se puede afirmar categóricamente que está
favorecida la formación del producto, cuando ésta se realiza a 25ºC?
I)
II)
III)
A)
B)
C)
D)
E)
2 H2O2(l)
2H2O(l) + O2(g)
ΔGº = -233 kJ
3O2(g)
2O3(g)
ΔSº = -137 kJ
2 NaCl(s)
2Na(s) + Cl2(g)
ΔHº = +822 kJ
Sólo en I.
Sólo en II.
Sólo en III.
Sólo en I y III.
En I, en II y en III.
17. Si una reacción posee un ∆H = 50 kJ/mol y un ∆S = 50 J/(K mol) entonces será espontánea
A)
B)
C)
D)
E)
a cualquier temperatura.
a partir de los 1000 K.
sobre los 1000ºC.
sólo a la temperatura de 0 K.
si la entropía disminuye.
18. Para la siguiente reacción se puede afirmar que las variaciones para las siguientes propiedades
son:
2NaCl(s)
A)
B)
C)
D)
E)
Entropía
negativo
negativo
cero
positivo
positivo
2Na(s) + Cl2(g)
Entalpía
positivo
negativo
Positivo
negativo
positivo
11

12. 19. Respecto del siguiente gráfico para el agua (a 1 atmósfera de presión), es posible afirmar
correctamente que:
3
4
1
2
A)
B)
C)
D)
E)
de
de
de
de
de
1
3
2
3
1
a
a
a
a
a
2,
4,
3,
2,
2,
ocurre la ebullición.
aumenta la densidad.
ocurre un cambio de fase.
aumenta la temperatura.
ocurre un cambio de fase.
20. Respecto de la siguiente reacción, se puede afirmar correctamente que
H2O(l)
I)
II)
III)
A)
B)
C)
D)
E)
½ O2(g) + H2(g)
corresponde a una descomposición térmica.
se trata de una combustión exotérmica.
hubo un aumento en la entropía.
Sólo I.
Sólo II.
Sólo III.
Sólo I y III.
I, II y III.
DMTR-QM16
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