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EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 3004405 Página 1 QUÍMICA SEMANA 12: DENSIDAD Y MASA MOLAR 01. Determine la densidad, en g/ℓ, del vapor de tetracloruro de carbono, CCℓ4 a las condiciones de 714 torr y 1250C m.A (C=12; Cℓ=35,5) A) 4,43 B) 2,23 C) 1,24 D) 8,96 E) 3,34 02. Se efectúa una serie de mediciones para determinar la masa molar de un gas desconocido. Primero, se evacua un matraz grande y se determina su masa, que es de 134,567g. A continuación, se llena con el gas hasta una presión de 735torr a 310C y se vuelve a determinar su masa, que ahora es de 137,456g. Por último, el matraz se llena con agua a 310C y se vuelve a pesar; su masa es ahora de 1067,9g. (La densidad del agua a esta temperatura es de 0,997g/ml). Suponiendo que la ecuación del gas ideal es válida para este caso, calcule la masa molar (g/mol) del gas desconocido. A) 30 B) 45 C) 60 D) 79,7 E) 97,7 03. Que ocurre con la densidad del Argón, si la temperatura se reduce en 1/3 de su valor inicial y la presión aumenta en 40% de su valor inicial. A) Aumenta en 110% B) Disminuye en 210% C)Aumenta en 210% D) Disminuye en 110% E)Aumenta en 100% 04. la masa molar media de la atmosfera en la superficie de Titán, la luna más grande de Saturno, es de 28,6g/mol. La temperatura de la superficie es de 95K, y la presión es de 1,6atm. Suponiendo un comportamiento ideal, Calcule la densidad (g/ℓ) de la atmosfera de Titán. A) 3,9 B) 1,8 C) 5,9 D) 4,5 E) 2,5 05. A ciertas condiciones de P y T la densidad de cierto gas XCℓ2 es 5,15g/ℓ. Determine la masa atómica de “X” si a las mismas condi-ciones de P y T, la densidad del N2O4 es 4,6 g/ℓ A) 24 B) 32 C) 46 D) 55 E) 85 LEY DE AVOGADRO 06. Con respecto a las condiciones de Avogadro, podemos afirmar: I. A mayor número de moléculas, mayor será el volumen ocupado por el gas. II. Dos gases con un mismo volumen, tendrán el mismo número de moléculas. III. Dos gases de ocupando el mismo volumen, tendrán la misma masa molar. A) VFV B) FVF C) VVF D) FFV E) VVF 07. Si 16g de gas O3 está contenido en un recipiente de 12 litros, cuantos gramos de gas O2 estará contenido en otro recipiente de 3,6 litros, si ambos gases se encuentran a iguales condiciones de Avogadro. A) 1,2 B) 3,2 C) 4,8 D) 1,8 E) 6,2 08. Un recipiente vacío de acero tiene un peso de 325g, al inyectar gas propano, C3H8 la masa del recipiente registra 402g, a cierta condición de P y T, luego se retira dicho gas y se vuelve a inyectar un gas desconocido a las mismas condiciones de P y T, cuya masa resulta ser 381g. Cuál es la masa molar (g/mol) del gas desconocido A) 32 B) 30 C) 64 D) 160 E) 76 09. Si 10 moles de un gas ideal ocupa un volumen de 50 litros. Cuantas moles de gas encontraríamos si su nuevo volumen es de 10 litros si la presión y temperatura no cambia. A) 0,2 B) 0,5 C) 5 D) 4 E) 2 10. La grafica representa el comportamiento de un gas a presión y temperatura constante. Cuan tas moléculas existen si el volumen es 7,5 litros. A) 6,48x1023 B) 6,48x1025 C) 3,24x1024 D) 3,24x1025 E) 6,48x1024 CONDICIONES NORMALES 11. Que volumen, en litros, ocupara el gas N2 medido a condiciones normales, si 60 litros de dicho gas, ejerce una presión de 5,4atm a 630C A) 180,4 B) 208,6 C) 513,5 D) 263,25 E) 315,45 EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 3004405 Página 2 12. De un balón de acero que contenía 48g de gas Helio, se utilizó 56 litros de dicho gas a condiciones normales para una expedición científica. Cuantas moles quedan en dicho balón. m.A (He=4) A) 8,2 B) 7,5 C) 6,5 D) 9,5 E) 4,65 13. Se tiene gas CO almacenado en un recipiente de 84 litros a condiciones normales, que masa de CO se debe agregar para que el volumen aumente en 10% de su valor inicial, tal que la presión y temperatura se mantenga a sus condiciones iniciales. A) 10,5 g B) 16,0 g C) 8,50g D) 6,425 g E) 3,252 g 14. Se tiene dos gases de masas molares (MA =62g/mol; MB =50g/mol), ocupando 36 ℓ de A y 56ℓ de B a las mismas condiciones normales, podemos afirmar: I. El gas “A” tiene mayor número de moles que el gas “B”. II. La masa de “B” es menor que la masa de “A”. III. La densidad de “A” es mayor que “B” A) Solo I B) solo II C) solo III D) I, II y III E) I y III 15. Una bombona de aire de un buceador con-tiene 30 litros a 20°C y 15 atmósferas. Calcula el volumen de ese aire en condiciones normales. A) 419,2 B) 316,8 C) 218,6 D) 186,9 E) 418,6 VOLUMEN MOLAR 16. Cuál será el volumen molar del aire en el monte Everest a 8800m sobre el nivel del mar, si las condiciones de presión y temperatura registran 253 mmHg y –22OC. A) 61,9 B) 41,9 C) 34,8 D) 88,2 E) 56,4 17. En un cilindro de capacidad de 60 litros con embolo móvil se tiene 45 moles de cierto gas combustible. Cuál será el volumen molar (ℓ/moℓ) si la presión se duplica y la tempera- tura se reduce en 10 % de su valor inicial. A) 12 B) 15 C) 18 D) 6 E) 3 18. En un proceso isotérmico, que ocurre con la presión si el volumen molar de cierto gas disminuye en 3/5 de su valor inicial. A) Aumenta en 150% B) Disminuye en 250% C)Aumenta en 250% D) Disminuye en 150% E)Aumenta en 200% 19. A ciertas condiciones de presión y tempe- ratura la densidad del gas nitrógeno es 3,5g/ℓ, Cual será su volumen molar (ℓ/moℓ) A) 0,125 B) 8 C) 2 D) 2,25 E) 4 20. Indicar que proposiciones son correctas: I. El volumen molar del aire es mayor que el volumen molar del nitrógeno gaseoso a condiciones normales II. El volumen molar del aire en época de invierno es menor que en época de verano a presión constante. III. A condiciones de Avogadro, los gases tienen el mismo volumen molar. A) FFV B) VFF C) VVF D) FVF E) VVV MEZCLA DE GASES Y FRACCIÓN MOLAR 21. Con respecto a las mezclas gaseosas, indicar que proposición es correcta. I. Se mezclan de tal forma que forman una sola fase. II. la masa de la mezcla es igual a la suma de las masas de los componentes gaseosos. III. La fracción molar indica la relación de moles el cual es adimensional. A) Solo I B) solo II C) solo III D) I y II E) I, II y III 22. Se tiene una mezcla de los gases Helio y oxígeno cuya fracción molar del gas liviano es 0,2. Determine cuantos gramos de oxigeno están presente si dicha mezcla tiene una masa de 132 gramos. m.A: (He=4; O=16) A) 96 B) 116 C) 128 E) 16 E) 4 23. Indicar verdadero o falso según corres- ponda a los gases. I. Si la fracción molar es igual a 1, se trata de una sustancia pura. II. La suma de fracciones molares está com- prendido entre 0 y 1. III. En una mezcla gaseosa, a mayor número de moles mayor será la fracción molar. A) FFV B) VFF C) VFV D) FVF E) VVV EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 3004405 Página 3 24. En una mezcla gaseosa formada por A, B y C, se determinó que la fracción molar de A y C es 0,2 y 0,5, respectivamente. Si se retira todo el gas C, determine la fracción molar de B. A) 0,3 B) 0,6 C) 0,4 D) 0,1 E) 0,8 25. Cuantos gramos de gas nitrógeno, N2, se deben agregar a un tanque que contiene 60 gramos ozono, O3, para que sus fracciones molares sean iguales. A) 12 B) 25 C) 50 D) 35 E) 84 LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES 26. Un recipiente de 82 litros contiene NH3, CO2 y Ne cuyas presiones parciales son 5atm, 3atm y 2atm, respectivamente. Si la temperatura de la mezcla gaseosa es 127oC, Calcule la masa del neón. A) 50g B) 150 g C) 80g D) 200g E) 100g 27. Un recipiente de 2 litros contiene a 27°C, una mezcla de gases formada por 0,8 gramos de monóxido de carbono, 1,6 gramos de dióxido de carbono y 1,4 gramos de metano, CH4. Determine la presión parcial,(en atm) del metano. m.A: (C=12; O=16; S= 32) A) 1,076 B) 0,352 C) 0,448 D) 1,538 E) 1,875 28. Digamos que tenemos un recipiente con 24 litros de gas nitrógeno a 2atm y otro recipiente con 12 litros de gas oxígeno a 8atm. La tempe- ratura de ambos gases es 273K. Si se mezclan los dos gases en un recipiente de 10 litros. Cuál es la presión total de la mezcla, en atm, si la temperatura no cambia. A) 18 B) 36 C) 14,4 D) 20,2 E) 16 29. Una mezcla gaseosa está constituida por 56% en masa de monóxido de carbono y 44% en masa de dióxido de carbono. Si la presión parcial del monóxido es de 600mmHg. Determine la presión parcial del dióxido, en mmHg, de carbono. Masa atómica: (C=12; O =16) A) 200 B) 400 C) 150 D) 250 E) 300 30. En un recipiente de 15 litros se recogen 6 litros de gas oxígeno a 4,1atm y 27oC y 9 litros de gas nitrógeno a 8,2atm y 27oC, si se deja escapar 18 litros de la mezcla gaseosa a 2,05atm y 27oC. Determine la presión del oxígeno y nitrógeno, en atm, de la mezcla residual. A) 1,25 y 3,75 B) 1,20 y 3,7 C) 1,025 y 3,075 D) 1,50 y 3,50 E) 2,025 y 1,125 LEY DE AMAGAT DE LOS VOLÚMENES PARCIALES 31. Una mezcla gaseosa que contiene 80g de O2 y 360g de O3 esta confinada en un recipiente a 27oC y 2,05atm. Calcule el volumen total y parcial del O3, en litros. A) 30 y 120 B) 90 y 120 C) 60 y 150 D) 90 y 150 E) 60 y 90 32. Un recipiente contiene 20 moles de propano, C3H8, a 4atm y una cierta cantidad de butano, C4H10. Si la temperatura de la mezcla es 27oC. Calcular el volumen parcial del butano, en litros. A) 12,3 B) 15,6 C) 26,4 D) 24,6 E) 98,4 33. En una mezcla gaseosa la presión del helio es 2,46atm y del argón es 1,64atm. Si en la mezcla hay 4 moles de argón. Determine el volumen parcial del helio, en litros, a 27oC A) 72 B) 54 C) 36 D) 24 E) 18 34. En un tanque de capacidad de 50 litros se mezclan 30L de CO medidos a 3atm y 40L de H2 medidos a 5atm. Se abre la valvula dejando escapar al exterior 30L medidos a la presión de 1atm. La temperatura se mantiene siempre a 25oC. Determine la composición volumétrica. Suponga comportamiento ideal A) 31% CO y 69%H2 B) 25% CO y 75% H2 C) 40% CO y 60% H2 D) 10% CO y 90% H2 E) 41% CO y 59% H2 35. Se tiene una mezcla de gases a 47oC que ejerce una presión de 100 atm. La mezcla gaseosa está formada por un 23% de N2, 46% de H2O y 31% de CO2 (los porcentajes son porcentajes en peso). Determine el volumen parcial del CO2, en ml. A) 1071 B) 457 C) 185 D) 560 E) 656 MASA MOLAR APARENTE DE UNA MEZCLA GASEOSA 36. Halle la masa molar aparente, en g/mol, de una mezcla gaseosa constituida por O2 y CO2 si EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 3004405 Página 4 la diferencia de las fracciones molares entre el O2 y CO2 es 0,6. A) 40,4 B) 36,6 C) 42,4 D) 34,4 E) 41,6 37. La masa molar aparente de una mezcla de ozono, O3 y oxigeno molecular O2, es 35,2g/mol. Si en la mezcla hay 2 moles de ozono. Determine la masa de la mezcla gaseosa. A) 320 g B) 200 g C) 640 g D) 352 g E) 400 g 38. Un recipiente de 50 litros contiene una mezcla de oxígeno e hidrogeno gaseoso a una presión de 5atm. Si el volumen parcial del gas oxigeno es de 10 litros a 27oC, Determine el porcentaje en masa del hidrogeno en la mezcla. A) 40% B) 10% C) 20% D) 25% E) 60% 39. Un recipiente de 410 litros contiene una mezcla gaseosa de metano, CH4 y etileno C2H4 a 27oC y 1,2atm. Si la masa de la mezcla es de 380g. Determine la presión parcial en atmosferas del etileno Datos: m.A : C 12 ; H 1= = A) 0,6 B) 0,3 C) 0,2 D) 1,0 E) 0,9 40. Con respecto a la mezcla de gases podemos afirmar: I. La masa molar aparente depende de las condiciones de P y T. II. La masa molar aparente se obtiene de la composición molar de los componentes gaseosos. III. Si una mezcla contiene 99% en moles de O2, la masa molar de dicha mezcla es mayor que 32g/mol. A) VFF B) VVF C) FVF D) FFV E) VVV EFUSIÓN Y DIFUSIÓN GASEOSA 41. Señale como verdadero (V) o falso (F) a cada proposición: I. La difusión consiste en la propagación de un gas a través de un medio sólido, líquido o gaseoso. II. La efusión del gas se produce debido a una diferencia de presiones a través de pequeños agujeros u orificios. III. Los gases más livianos se propagan con mayor rapidez que los gases pesados. A) VFF B) VVF C) FFF D) FVV E) VVV 42. Respecto a las siguientes proposiciones, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. A iguales condiciones de P y T la velocidad de efusión del CO2 es igual a la efusión del C3H8 II. La velocidad de efusión y el tiempo es inversamente proporcional a su masa molar III. Si la densidad de dos gases (DA/DB) a iguales condiciones de P y T es 0,25, entonces sus velocidades de efusión (VA/VB) es 0,5. A) VVV B) VFF C) VFV D) FVV E) FFV 43. Si 8 litros de Helio se difunde en un tiempo de 2 minutos. ¿Cuántos segundos tardará en difundirse 3 litros de SO2, bajo las mismas condiciones de presión y temperatura? Masas atómicas: S = 32 ; O = 16 ; He = 4 A) 30 B) 60 C) 90 D) 180 E) 150 44. El gas “X” y el gas oxigeno se encuentran en recipientes separados en las mismas condicio- nes de P y T. Si un litro de oxigeno efusiona en 28,28 segundos mientras que dos litros del gas “X” efusiona en 80 segundos, Cual es la masa molar del gas “X”. A) 80 B) 16 C) 64 D) 30 E) 58 45. A través de un tubo delgado de 75cm de largo se hace ingresar en contracorriente y en forma simultanea el HF(g) y el gas desconocido a 27oC y 6,15atm, respectivamente. Si la densidad del gas desconocido es 20g/l. Que distancia recorre el gas desconocido hasta el punto de encuentro. Masa molar HF= 20g/mol A) 30cm B) 25cm C) 50cm D) 45cm E) 15cm ESTEQUIOMETRIA DE GASES 46. Hallar el volumen de cloro, medido a 20 ºC y 746 mm Hg, que se obtendrá al hacer reaccionar 50 g de permanganato de potasio con exceso de ácido clorhídrico, según la reacción 2KMnO4+8HCl → 2KCl + 2MnO2 + 3Cl2 +4H2O A) 11,77 B) 23,65 C) 42,42 D) 2,11 E) 19,81 EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 3004405 Página 5 47. La reacción química correspondiente a la combustión completa del metano se representa en la ecuación siguiente: 4(g) 2(g) 2(g) 2 (g)CH 2O CO 2H O+ → + Si se tiene 4 gramos de metano, cuantos litros de oxígeno a condiciones normales se habrá utilizado. Datos: R 0,082= atmL/mol K A) 18,0 B) 21,5 C) 11,2 D) 2,8 E) 6,56 48. Al calentar una muestra de nitrato de plomo (II) solido se obtiene oxigeno molecular, óxido de nitrógeno (IV) y oxido de plomo (II), Si los gases recogidos ocupan 293ml medido a 200oC y 1atm de presión, que cantidad de nitrato de plomo se ha descompuesto. Masa atómica: Pb=207 → + +3 2(s) (s) 2(g) 2(g)2Pb(NO ) 2PbO 4NO O A) 1 B) 0,5 C)0,23 D) 0,8 E) 1,4 49. Para producir 35,2 litros de amoniaco en un recipiente a 47 0C y 2496mmHg de presión se requirió un 20% en masa de exceso de KNH2. Si el rendimiento de la reacción es del 88%. Cual fue la masa requerida. Dato: masa molar (KNH2 =55g/mol) 2 4 3 2 2 4 3Al (SO ) + KNH AlN + K SO + NH→ A) 375 B) 435,6 C) 495 D) 562.5 E) 594 50. Que volumen de 2CO se obtiene a 8,2atm y 27 CO cuando reacciona 5,6g de CO 22 COOCO →+ A) 1,6L B) 0,8L C) 0,2L D) 12L E) 0,6L PROF. EDWIN MASGO
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