II
Serie 8: Esercizi
marzo
2012
1. La reazione
CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
Ha K=0,65 a 1200 K. Calcolare la composizione percentuale in peso (% m/m) della miscela
di equilibrio quando 1,00 g di CO e 1,00 g di H2O sono fatte reagire insieme a 1200 K.
2. Il nitrato d’ammonio, NH4NO3, si decompone per riscaldamento secondo al reazione
. . . . . NH4NO3(s) . . . . . N2O(g) + . . . . . H2O(g)
20,0 g del sale sono messi in un recipiente di 10,0 dm3, inizialmente vuoto, e quando la
reazione ha raggiunto l’equilibrio a 500 K la pressione nel recipiente risulta 1,50 bar.
Calcolare Kp della reazione e la composizione percentuale in peso della miscela
d’equilibrio.
3. Un recipiente di 10,0 dm3 contiene SnO2 solido e H2 alla pressione di 6,00 bar e alla
temperatura di 800 K. Calcolare la massa di stagno che si è formata quando si è raggiunto
l’equilibrio (K = 0,600) della reazione (da bilanciare):
. . . . SnO2(s) + . . . . H2(g) . . . . Sn(s) + . . . . H2O(g)
4. Cicloesano (C) e metilciclopentano (M) sono isomeri di formula C6H12. La costante di
equilibrio per la trasposizione in soluzione C M è 0,140 a 25° C.
Si prepara una soluzione di cicloesano 0,0200 M e metilciclopentano 0,1000 M. Il
sistema è in equilibrio? Se non lo è tenderà a formare i reagenti o i prodotti ?
Motivare entrambe le risposte.
Qual è la concentrazione del cicloesano e del meltilciclopentano all’equilibrio?
Se si eleva la temperatura a 50° C e si lascia ristabilire l’equilibrio, la concentrazione
del cicloesano diviene 0,100 M. Quanto sarà la nuova costante di equilibrio?
A 25°C la reazione è endotermica o esotermica? Motivare.
5. A 1565 K le costanti d’equilibrio delle reazioni:
2 H2O (g) 2 H2 (g) + O2 (g)
2 CO2 (g) 2 CO (g) + O2 (g)
sono rispettivamente 1,6.10-11 e 1,3.10-3. Calcola l’energia libera e la costante di equilibrio
della seguente reazione:
CO2 (g) + H2 (g) H2O (g) + CO (g)
6. In un recipiente chiuso alla temperatura di 900 °C sono presenti all’equilibrio 6,5 moli di C,
1,0 moli di H2O, 1,5 moli di CO e 1,5 moli di H2. La pressione della miscela all’equilibrio è
1,51x107 Pa. Calcolare Kp e Kc della reazione:
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
Alla miscela all’equilibrio si impongono alcuni cambiamenti (vedi tabella sotto).
Considerando ciascun cambiamento separatamente, indica l’effetto (aumento “+”,
1
diminuzione “-“ o nulla “=”) che esso avrebbe sui valori originari di equilibrio della seconda
colonna. Motivare brevemente la propria scelta. Il volume è costante ed anche al
temperatura (eccetto per l’ultimo cambiamento).
Cambiamento
Quantità
Aggiunta di C
Quantità di H2
Allontanamento di
CO
Quantità di H2
Aggiunta di H2O
K
Aumento H2O
Quantità di C
Aumento della
pressione
K
+,-,=
Motivazione
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Risultati esercizi fascicolo “Lo stato d’equilibrio”
2) Kc = 4.05
3) Kc = 50.2
4) Kp = 194701 Pa
5) ni,O2 = 93 mol
6) Kc = 0.020
7) [HI] = 1.542 M e [H2]=[I2]=0.228 M
8) Kp = 8,2x10-6 (p calcolate in bar)
9) Kp = 2,9x10-3 (p calcolate in bar)
10) Kp = 0,0042 (p in KPa)
11) mHI = 3.2 g
12)
a) nH2 = nI2 = 0.81 mol e nHI = 6.38 mol
b) rendimento = 79.8 %
c) ptot = 5272 Pa , pH2 = pI2 = 534 Pa e pHI = 4204 Pa
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