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EJERCICIOS DE REPASO DE QUÍMICA DE 1º DE BACHILLERATO 1. Calcula la presión que ejercen 20g de oxígeno en un recipiente de 10L si la temperatura es de 25ºC 2. Calcula la masa de nitrógeno que hay en una bombona de 2L que está en condiciones normales 3. Un recipiente de 10L contiene 88g de dióxido de carbono, ¿cuál será la temperatura del recipiente si la presión es de 1atm? 4. ¿Qué volumen tiene un recipiente si contiene 100g de hidrógeno en condiciones normales? 5. En un recipiente se introducen 10g de hidrógeno y 50 g de nitrógeno. Si el manómetro indica que la presión en el interior del recipiente es de 1600mm de Hg. ¿Cuál es la presión que ejerce cada gas? 6. En una bombona tenemos dióxido de carbono y oxígeno al 50% en volumen. Si la presión de la mezcla es de 1 atm, ¿Cuál es la presión parcial de cada gas en el recipiente? 7. En un balón de 5 L, se tiene una muestra que contiene 2,43 moles de nitrógeno y 3,07 moles de oxígeno, a 298 K. Determina: a) la presión total de los gases en el balón b) la presión parcial de cada gas en el recipiente c) la masa total de gas en el balón d) el número total de moléculas gaseosas que hay en el balón 8. Un óxido de nitrógeno contiene un 36,84% de nitrógeno. La masa molecular del compuesto es 76u. Determina la fórmula molecular del compuesto. Masas atómicas: N=14u; O=16u 9. Determina la fórmula de un compuesto que ha dado en el análisis que contiene un 36% de aluminio y un 64% de azufre, si la masa molar del mismo es 150g/mol. Masas atómicas: Al=27u; S=32u 10. El análisis de un hidrato de carbono indica que contiene un 40% de carbono, 53,33% de oxígeno y el resto en hidrógeno. Otro análisis demuestra que su masa molar es de 180g. Determina su fórmula moleculares. Masas atómicas C=12u; H=1u 11. Un compuesto iónico binario contiene un 34,38% de hierro y el resto es cloro. La masa molar del compuesto es 162,3g/mol. ¿Cuál es la fórmula del compuesto? Masas atómicas: Fe= 55,8; Cl=35,5 12.Calcula la concentración en porcentaje en masa de una disolución preparada con 10g de cloruro de sodio y 100g de agua destilada. Sol. 9,1% 13.La densidad de 200mL de una disolución de yoduro de potasio en agua al 40% en masa es de 1,2g/mL. ¿Qué cantidad de soluto y de disolvente se hallan presentes? Sol. 96g y 144g 14.Calcula la cantidad de nitrato ferroso existente en 100mL de disolución acuosa al 6% en masa. Dato. Densidad de la disolución=1,16g/mL a 25ºC. Sol. 6,96g 15.Se prepara 600mL disolución de alcohol en agua al 10%. Calcula la cantidad de alcohol que debe emplearse. Sol 60mL 16.Calcula la molaridad M de una disolución obtenida al mezclar 15g de hidróxido de calcio, con el agua suficiente hasta enrasar a 0,5L de disolución. Sol 0,4M 17.Se disuelven 5mL de ácido nítrico comercial del 70% en masa y de densidad 1,42g/mL en agua destilada y posteriormente, se completa con más agua hasta obtener 1L de disolución. Calcula la molaridad de la misma. Sol 0,08M 18.Determina la concentración molar de: a) una disolución obtenida disolviendo 10g de hidróxido de sodio en agua hasta completar 200mL de disolución. b) una disolución de nitrato de potasio al 20% en masa y densidad de 1,12g/mL 19.Calcula la masa de sulfato de cinc, Zn SO4 obtenida al reaccionar 10g de cinc, con 15mL de una disolución 2M de ácido sulfúrico H2 SO4. En la reacción se produce también H2. ¿Sobrará algo de alguno de los reactivos? ¿cuánto? 20.Se dispone de 400g de un mineral que contiene un 70% de sulfuro se cinc, ZnS. Calcula la masa necesaria de oxígeno y el número de moléculas, para que reaccione con el sulfuro de cinc del mineral si la reacción forma óxido de cinc, ZnO, y dióxido de azufre. 21.Calcula la masa de NH3 que se puede obtener a partir de 200L de H2 medidos en TPN con N2 en exceso, si el rendimiento de la reacción es del 65% 22.Se hacen reaccionar 10 mL de disolución 2M de NaOH, con ácido sulfúrico para formar sulfato de sodio y agua. Calcula la masa de ácido sulfúrico que reacciona con el hidróxido de sodio del problema y calcula el volumen de una disolución 1M que que contendría el ácido sulfúrico necesario para la reacción anterior. NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O 23. Describe el proceso de obtención del amoniaco y cita las principales aplicaciones 24. Describe las características y aplicaciones de los aceros al carbono y de los aceros inoxidables 25. Se hacen reaccionar 224L de H2 medidos en condiciones normales con 100g de N2 para formar amoniaco. ¿Qué masa de NH3 se obtendrá? ¿Sobrará algún reactivo? ¿cuánto? 26.Determina la pureza de un mineral de carbonato de calcio, CaCO3, si al calcinar 500g del mineral se descompone en dióxido de carbono y óxido de calcio y se obtienen 20L de CO2 medidos en condiciones normales. 27.Se oxidan 80g de hierro, Fe, con el oxígeno suficiente, O2, y se produce óxido de hierro(III), Fe2O3. Calcula la masa de óxido de hierro(III) se obtiene si el rendimiento de la reacción es del 70% 28.Se hacen reaccionar 150 mL de disolución 1,5 M de NaOH, con ácido sulfúrico para formar sulfato de sodio y agua. Calcula la masa de ácido sulfúrico que reacciona con el hidróxido de sodio del problema y calcula el volumen de una disolución 0,5M que que contendría el ácido sulfúrico necesario para la reacción anterior. NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O 29. Haz el diagrama entálpico del proceso en que se forma un mol de CO(g) a partir de las cantidades adecuadas de las sustancias simples (elementos) que lo forman sabiendo que a 25ºC y 1 atmósfera se desprenden 110,5kJ por cada mol de CO formado. Escribe la ecuación termoquímica y explica si es endotérmica o exotérmica 30. Explica y representa el procedimiento seguido por James Prescott Joule, para efectuar las medidas que le llevaron a establecer la equivalencia entre trabajo mecánico y calor 31.Uno de los métodos para obtener etanol C2H5OH(l), en el laboratorio consiste en hacer reaccionar el gas eteno C2H4(g), con agua. Según la reacción: C2H4(g) + H2O(l) → C2H5OH(l). Calcula la variación de entalpía de esta reacción sabiendo que: C2H4(g) + 3O2(g) → 2CO2 (g) + 2H2O(l) Δ H0 = -1411,2kJ/mol C2H5OH(l)+ 3O2(g) → 2CO2 (g) + 3 H2O(l) Δ H0 = -1366,8 kJ/mol 32. En un proceso, un sistema realiza un trabajo de expansión de 200J y su energía interna disminuye en 500J. ¿Ha recibido calor del entorno o lo ha cedido? ¿En qué cantidad? Explícalo. 33.Calcula la ΔHof de la reacción de formación del NO2(g) sabiendo que: a) 2 NO (g) → N2 (g) + O2 (g) ΔHo= -180,4kJ b) NO (g) + ½ O2 (g) → NO2 (g) ΔHo= -57,1kJ 34.Calcula la entalpía de la reacción de combustión del metano usando las entalpías de formación estándar proporcionadas: CH4(g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l) ΔHo =? (no está ajustada) Entalpías de formación estándar en kJ/mol: metano gas= -74,8; dióxido de carbono= -393,5; agua líquida= -285,8 35. El gas propano C3H8 arde produciendo dióxido de carbono gas y agua líquida. Determina la variación de entalpía de la reacción de combustión del propano a partir de las siguientes entalpías de formación expresados en kJ/mol (datos proporcionados en condiciones estándar): propano gas= - 104,5; dióxido de carbono= -393,5; agua líquida= -285,8 36. Sin hacer ningún cálculo, predice y explica el signo de la variación de entropía de los siguientes procesos: a) Br2 (g) → Br2 (l) b) CaCO3 (s) → CaO(s) + CO2 (g) 37.Razona, a partir de la variación de la energía libre de Gibbs, ΔG, si tendrá lugar un proceso de forma espontánea si es exotérmico y disminuye el desorden (por ejemplo, la condensación de un vapor): b) Razona si un proceso será espontáneo si es endotérmico y disminuye el desorden. 38. Un recipiente contiene 19,6g de nitrógeno, 8g de dióxido de carbono y 8g de oxígeno. La presión total de la mezcla es 1atm. Cuál es la presión parcial de cada gas en la mezcla39. Calcula la masa atómica del calcio, sabiendo que en la naturaleza hay básicamente 5 isótopos estables: El Ca-40 de masa atómica 40u y una abundancia relativa del 96,97%, el Ca-42 (42u y0,64%), Ca-43 (43u y 0,15%), Ca-44 (44u y 2,06% y el Ca-48 (48u y 0,18%) 40. Explica qué es la ósmosis 41. Calcula la temperatura de congelación de una disolución formada por 10g etilenglicol C2 H6 O2 a 1L de agua. (Dato: Kc del agua1,86ºCkg/mol). Explica que aplicación práctica puede tener la adición de ese soluto al agua densidad del agua =1Kg/L 42. En un recipiente de 1,5L están contenidos 8g de monóxido de carbono, 50g de trióxido de azufre y 14g de oxígeno. Si la temperatura de la mezcla gaseosa es de 20ºC, Cuál es la presión total de la mezcla en el recipiente y la presión parcial de cada gas en la mezcla 43. Explica la causa por la que la adición de un soluto no volátil a un disolvente produce un incremento en la temperatura de ebullición de la disolución 44. Se disuelven 12,22g de nitrato cálcico Ca(NO3)2 en agua hasta tener un volumen de disoluión de 250mL. La densidad de la disolución resultante es de 1,06g/mL. Expresa la concentración de la disolución en: porcentaje en masa, concentración molar, concentración en g/L, fracción molar. 45. Para la reacción entre el C + O2 → CO2. Justifica a partir de la teoría atómica de Dalton la ley de Lavoisier de conservación de la masa y la ley de Proust de las proporciones definidas 46. a)La adición de 90g de un soluto no volátil a medio litro de agua hace que la presión de vapor baje desde 55,30mm de Hg hasta 54,32mm de Hg a la misma temperatura. Calcula la masa molar del soluto. b) En otro análisis se ha comprobado que el soluto del ejercicio anterior contiene un 40,00% de C, un 53,33% de O y un 6,67% de H. ¿Cuál es la fórmula molecular del soluto? 47. La reacción de combustión de la hidracina utilizada como combustible de cohetes espaciales proporciona agua y nitrógeno. Calcula el volumen de nitrógeno, medido en CN, que se forma a partir de 1kg de hidracina y 1,5kg de oxígeno. La reacción que se produce es: N2H4 + O2 → N2 + H2O 48. El clorato de potasio se descompone en cloruro de potasio y oxígeno. ¿qué volumen de oxígeno, medido a 300K y 770mm de Hg se obtendrá de la descomposición de 500g de clorato de potasio del 90% de pureza. La reacción que tiene lugar es: KClO3 → KCl + O2 49. El carbonato de sodio reacciona con HCl para obtener NaCl, dióxido de carbono y agua. Si el rendimiento de la reacción es del 80%, calcula la cantidad de cloruro de sodio que se obtiene si se parte de 500mL una disolución de ácido clorhídrico 6M y carbonato de sodio en exceso. Na2CO3 +HCl → NaCl + CO2 + H2O 50. Se hacen reaccionar 10 mL de disolución 1M de NaOH, con ácido sulfúrico para formar sulfato de sodio y agua. Calcula el volumen de una disolución 0,5M de ácido sulfúrico que se necesita para que la reacción sea completa. NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O 51. a)La adición de 90g de un soluto no volátil a medio litro de agua hace que la presión de vapor baje desde 55,30mm de Hg hasta 54,32mm de Hg a la misma temperatura. Calcula la masa molar del soluto. b) En otro análisis se ha comprobado que el soluto del ejercicio anterior contiene un 40,00% de C, un 53,33% de O y un 6,67% de H. ¿Cuál es la fórmula molecular del soluto? 52. Un mineral contiene un 80% de sulfuro de cinc. Calcula la masa de oxígeno y el volumen que ocupa en CN, para que reaccionen 45g de mineral. La reacción que tiene lugar es: ZnS + O2 → ZnO + SO2 53. Se tratan 30g de aluminio en polvo con 100mL de disolución 6M de ácido sulfúrico. Calcula: a) El reactivo que está en exceso; b) la cantidad de sulfato de aluminio que se produce. La reacción que se produce es: Al + H2SO4 → Al2 (SO4)3 + H2 54. Calcula la masa de amoniaco que puede obtenerse con 10L de hidrógeno, medidos a 300K y 5atm y con exceso de nitrógeno, si el rendimiento de la reacción es del 70%. La reacción que se produce es: N2 + H2 → NH3 55. Se añaden 100mL de una disolución de HCl 0,25M a magnesio metálico en exceso. Calcula: a) La masa de magnesio que reacciona; b) El volumen de hidrógeno producido , medido a 25ºC y 760mm de Hg HCl + Zn → ZnCl2 + H2 56. Describe el proceso de obtención del amoniaco y justifica la necesidad de obtención y cita las principales aplicaciones 57. Describe los procesos que tienen lugar en el alto horno y escribe las reacciones globales que tienen lugar 58. Describe las características y aplicaciones de los aceros inoxidables 59. Razona si es posible que un sistema termodinámico realice trabajo sin que se le suministre calor. (recomendación, escribe la expresión del primer principio de la termodinámica para justificarlo) 60. Haz el diagrama entápico para el proceso en que 1mol de CaCO3(s) se descompone en 1mol de CaO(s) y un mol de CO2(g) para lo que hay que aportarle 179,2kJ 61. Calcula la variación de entalpía para la combustión del etanol. C2H5OH (l) + O2(g) → CO2(g) + H2O (l), conociendo las entalpías de formación estándar de las siguientes sustancias estando medidas en kJ/mol: C2H5OH (l) =-277,7; CO2(g) = -393,5; H2O (l)= -285,8 62. En un proceso, un sistema realiza un trabajo de expansión de 200J y su energía interna disminuye en 500J. ¿Ha recibido calor del entorno o lo ha cedido? ¿En qué cantidad? 63. Uno de los métodos para obtener etanol C3H5OH(l), en el laboratorio consiste en hacer reaccionar el gas eteno C2H4(g), con agua. Según la reacción: C2H4(g) + H2O(l) → C3H5OH(l). Calcula la variación de entalpía de esta reacción sabiendo que la entalpía de combustión del eteno es -1411,2kJ/mol y la del etanol es -1366,8 kJ/mol 64. El gas propano C3H8 arde produciendo dióxido de carbono gas y agua líquida. Determina la variación de entalpía de la reacción de combustión del propano a partir de las siguientes entalpías de formación expresados en kJ/mol (datos proporcionados en condiciones estándar): propano gas= - 104,5; dióxido de carbono= -393,5; agua líquida= -285,8 65. Sin hacer ningún cálculo, predice y explica el signo de la variación de entropía de los siguientes procesos: a) I2 (g) → I2 (g) b) CaCO3 (s) → CaO(s) + CO2 (g) 66. Calcula la variación de entropía de los procesos anteriores a partir de los datos siguientes y comprueba tus predicciones. Entropías estándar en J/mol K: I2 (g) = 260,7; I2 (s)= 116,1; CaCO3 (s)= 91,7; CaO(s) = 38,1; CO2 (g)= 213,7 a) Razona si tendrá lugar un proceso de forma espontáneo si es exotérmico y aumenta el desorden b) Razona si un proceso será espontáneo si es endotérmico y aumenta el desorden. 67. Utilizando las entalpías de enlace, calcula la entalpía de formación de 1mol de agua. Datos entalpías de enlace en kJ/mol: H-H = 436; O=O = 496; H-O =463 EJERCICIOS DE REPASO DE FÍSICA DE 1º DE BACHILLERATO 68. El vector de posición viene dado por la siguiente expresión: r= 3ti + (5t2 +2t)j, donde t se expresa en metros y t en segundos. Calcula: El vector desplazamiento entre los instantes 2 y 10s. El vector velocidad media para el intervalo indicado en el apartado anterior El vector velocidad instantánea y su valor en el instante 3s El vector aceleración instantánea 69. Una rueda gira a 20rad/s y tiene un radio de 30cm. Calcula la frecuencia y calcula la velocidad lineal en m/s de un punto de periferia de la rueda Calcula el ángulo barrido por un radio de la rueda en 5min y el número de vueltas que da en ese tiempo Calcula la aceleración centrípeta de un punto de la perifería y dibuja el vector aceleración centrípeta 70. Un hidroavión en vuelo horizontal se acerca a un incendio volando a 300km/h. Si suleta el agua desde una altura de 100m, ¿a qué distancia del incendio debe dejar caer el agua para que caiga en el punto del incendio? ¿Qué velocidad llevará el agua cuando cae al suelo? (el agua es un vector) 71. Golpeamos un balón con una velocidad inicial de 25m/s y formando un ángulo de 30º con la horizontaldesde un acantilado de 20m de altura. Calcula: El alcance horizontal máximo del balón (si impacta con el suelo) ¿A qué distancia del punto de lanzamiento está el balón cuando se halle a 30m de altura? Coloca el SR en la base del acantilado 72. Un coche circula a 90km/h por una carretera horizontal, de pronto el conductor ve detenido el tráfico delante de él a una distancia de 200m, si tarda una décima de segundo(0,1s) en reaccionar. Calcula: Distancia que recorre antes de reaccionar Aceleración que deben imprimir los frenos para detenerse a 2m del coche que le precede 73. Se lanza un proyectil desde el suelo con una velocidad inicial de 200m/s y formando un ángulo de 30º con la horizontal. Calcula: El alcance horizontal máximo del proyectil (si impacta con el suelo) Si el proyectil impacta con un acantilado mientras desciende y el impacto se produce a 40m de altura, ¿Cuánto tardó en impactar? ¿a qué distancia está el acantilado? 74. La siguiente figura representa un cuerpo sobre la rampa de un plano inclinado 30º, la masa del cuerpo es m. Calcula la aceleración con que desciende el cuerpo por el plano si: A) existe rozamiento entre la superficie y la rampa y el coeficiente de rozamiento es µ. B) ¿Qué podemos afirmar, desde el punto de vista de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo si el cuerpo se mueve en línea recta y con velocidad constante? ( m=100kg; µ=0,2) 75. Dos cuerpos de masas m y 3m (m=10kg) están apoyados sobre una superficie horizontal y unidos por una cuerda ideal, entre el suelo y los cuerpos existe rozamiento siendo el coeficiente de rozamiento µ (µ =0,1), se aplica sobre el cuerpo de masa m una fuerza F horizontalmente (F= 80N). Calcula: A) la aceleración del sistema y el valor de la tensión de la cuerda B) Explica qué implica que un cuerpo esté en equilibrio. ¿Si un cuerpo está en equilibrio está en reposo? ¿puede estar en reposo y no estar en equilibrio? ______________________________________ 76. Un péndulo cónico está formado por una masa m que cuelga de un hilo ideal de longitud L (L=1m). el hilo forma con la vertical un ángulo de 30º. Calcula: El valor de la velocidad giro de la masa m y la tensión que soporta el hilo y el valor de la fuerza centrípeta que hace girar al péndulo ______________ 77. La siguiente figura representa un cuerpo sobre la rampa de un plano inclinado 30º, la masa del cuerpo es m (m= 100kg). Calcula la fuerza paralela a la superficie del plano que hay que aplicarle para subirlo por la rampa con velocidad constante si: A) no existe fuerza de rozamiento entre la superficie y la rampa. B) existe rozamiento entre la superficie y la rampa y el coeficiente de rozamiento es µ=0,2. 78. A) ¿Explica las diferencias entre fuerzas interiores y fuerzas exteriores? ¿cuáles de ellas pueden modificar la cantidad de movimiento de un sistema? B) Una pareja de patinadores se hallan en reposo en el centro de la pista de patinaje, de pronto se empujan mutuamente y salen despedidos en sentidos opuestos, si el hombre tiene una masa m y la mujer una masa 2/3m, ¿cuál es la velocidad de la mujer después de soltarse, si la velocidad del hombre es vu? (m=80kg; v=8m/s) 79. A) La figura representa dos cuerpos de masas m y 3m, que están unidos por una cuerda ideal que pasa por una polea ideal. Si el sistema que está mantenido en reposo se deja libre. Calcula A) la aceleración de cada cuerpo y la tensión ejercida por la cuerda. B) Explica por qué se dice que Newton unificó la dinámica celeste con la dinámica terrestre. Dibuja un cuerpo sobre una superficie horizontal, que esté en reposo y explica cuáles son las parejas de fuerzas de acción reacción (m=10kg) 80. Un coche describe una curva con peralte, siendo el ángulo del peralte α , cuál es la velocidad máxima a la que puede ir por la curva si, el radio de la curva es R y suponemos que no existe rozamiento (R=100m, α =10º) 81. Dos cuerpos de masas m y 4m están unidos por una cuerda ideal y apoyados en una superficie horizontal en la que el coeficiente de rozamiento entre la superficie y los cuerpos es µ. Calcula la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda si sobre el cuerpo de masa 4m actúa una fuerza F horizontal. (m=10kg)
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