ejercicios de quimica IV resueltos-86

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256 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA BÁSICACAPÍTULO 3 
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mezcla líquido
vapor líquido
x - x 0,60 - 0,50= ·100= ·100 =
x - x 0,60 - 0,38
V 45,5% 
 
En la figura se muestra el punto A y la composición de las fases: 
 
 
 
 
4. La constante de equilibrio (Kp) para la siguiente reacción a 700 ºC tiene 
un valor de 0,80: 
C(s) + CO2(g) ↔ 2CO (g) 
 
a) Calcular las presiones parciales del equilibrio si inicialmente se tiene 1 
mol de CO2, en un recipiente de 20 L y a una temperatura de 700 ºC, 
además de carbono sólido. 
b) Calcular las presiones parciales del equilibrio si inicialmente se tiene 1 
mol de CO2, en las mismas condiciones que el apartado anterior, pero en 
un recipiente cuyo volumen es la mitad. 
c) Sabiendo que la reacción es endotérmica, ¿Hacia donde se desplazará el 
sistema si la temperatura aumenta hasta 900 ºC? 
 
 
Resolución: 
a) Inicialmente se determina el cociente de reacción (Qp), en las 
condiciones iniciales, y se compara con la constante de equilibrio (Kp). 
 EXÁMENES RESUELTOS DE QUÍMICA 257 SEPTIEMBRE 2009 
 
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El sistema es heterogéneo, por lo que en el equilibrio habrá que tener en 
cuenta las presiones parciales iniciales de las sustancias que se encuentren 
en estado gaseoso. Inicialmente no hay CO: PCO= 0, por lo que la presión 
total se debe al CO2. Aplicando la ecuación de los gases ideales: 
 
P V = n R T 
 
2CO
1mol · 0,082 atm·L/Kmol · (700 + 273) KP =
20 L
= 4 atm 
 
p
2
2
CO
CO
P 0Q = = = 0
P 4
 
 
Dado que Qp<Kp, el sistema evoluciona hacia la derecha, aumentando el 
valor de Qp hasta que se iguale al valor de Kp: 
 
C (s) + CO2 (g) ↔ 2 CO (g) 
 Inicio: - 4 0 (atm) 
 Cambio: - -x +2x (atm) 
 Equilibrio: - 4-x 2x (atm) 
 
Por lo tanto, en el equilibrio: 
 
2
2 2
CO
p
CO
P (2x)K = = 0,8 x = 0,80 atm
P 4 - x
= 
 
Las presiones parciales en el equilibrio son: 
 
CO2
P = 4 - 0,8 = 3,2 atm 
COP = 2·0,8 = 1,6 atm 
 
b) Inicialmente no hay CO: PCO = 0 y la presión total se debe al CO2. El 
volumen se ha reducido a la mitad, la presión inicial ejercida por el CO2 es 
el doble: 
 
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-1 -11mol · 0,082 atm·L·K mol · (700 + 273)K=
10 LCO2
P = 8 atm 
 
2
2
CO
p
CO
P 0Q = = = 0
P 8
 
 
Dado que Qp<Kp, el sistema evoluciona hacia la derecha, aumentando el 
valor de Qp hasta que se iguale al valor de Kp: 
 
 C(s) + CO2(g) ↔ 2CO (g) 
 Inicio: - 8 0 (atm) 
 Cambio: - -x +2x (atm) 
 Equilibrio: - 8-x 2x (atm) 
 
Por lo tanto, en el equilibrio: 
 
2
p
(2x)K = = 0,8 
8 - x
 x= 1,2 atm 
 
Las presiones parciales en el equilibrio son: 
 
CO2
P = 8 - 1,2 = 6,8 atm 
COP = 2·1,2 = 2,4 atm 
 
c) La reacción es endotérmica y al aumentar la temperatura, según el 
principio de Le Châtelier, se ve favorecido el proceso endotérmico; por lo 
tanto, el sistema se desplaza de izquierda a derecha.