I85PREP
⌘ K
Castilla-La Mancha PAU Chemistry (Química - UCLM 2026) study materials
Castilla-La Mancha PAU Chemistry (Química - UCLM 2026) study resources

Castilla-La Mancha PAU Chemistry (Química - UCLM 2026) practice questions

One question at a time. Build your Castilla-La Mancha PAU Chemistry (Química - UCLM 2026) understanding.

First 50 of 200 questions. Each one lists the choices, the correct answer, and an explanation. The checker at the top of this page saves progress in this browser when it is available.

Continue in the practice tool above to load more questions, 50 at a time.

Question 1Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuál es la configuración electrónica del ion Cl⁻ (Z = 17) en su estado fundamental?

  1. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ Correct answer.
  2. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
  3. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ 4s¹
  4. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

Explanation

El átomo neutro de cloro tiene 17 electrones; el anión cloruro gana uno y suma 18, la misma configuración que el argón. Al añadir el electrón al orbital 3p se completa el subnivel: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶. No se promociona ningún electrón al orbital 4s porque el estado fundamental es el de menor energía.

Question 2Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué tipo de enlace predomina en el compuesto KBr?

  1. Metálico
  2. Iónico Correct answer.
  3. Covalente apolar
  4. Covalente polar

Explanation

El potasio es un metal alcalino con baja energía de ionización y el bromo es un no metal con alta afinidad electrónica, de modo que la transferencia de un electrón genera K⁺ y Br⁻. La gran diferencia de electronegatividad (≈1,8) y la red cristalina de iones confirman el carácter iónico. Los enlaces covalentes requieren compartición de electrones entre átomos de electronegatividad parecida.

Question 3Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuál de las siguientes moléculas presenta geometría angular (en forma de V)?

  1. CH₄
  2. H₂O Correct answer.
  3. BeCl₂
  4. CO₂

Explanation

En el agua el oxígeno tiene dos pares enlazantes y dos pares no enlazantes, por lo que la repulsión de los pares libres reduce el ángulo H–O–H a unos 104,5° y la molécula resulta angular. Las moléculas lineales o tetraédricas no presentan esa disposición en V.

Question 4Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué orbital tiene mayor energía en un átomo polielectrónico según el diagrama de Aufbau?

  1. 3d
  2. 4s Correct answer.
  3. 4p
  4. 3p

Explanation

En átomos polielectrónicos los orbitales se llenan por orden creciente de energía según la regla de Madelung, de modo que el 4s se ocupa antes que el 3d. Por ello el 4s tiene menor energía que el 3d en el estado fundamental de átomos como el potasio o el calcio. Los orbitales 4p y 3p son aún más energéticos que el 3d.

Question 5Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuántos electrones como máximo puede alojar el subnivel 4f?

  1. 7
  2. 10
  3. 6
  4. 14 Correct answer.

Explanation

Un subnivel f contiene siete orbitales y cada orbital admite dos electrones con espines opuestos según el principio de exclusión de Pauli. Por tanto, la capacidad máxima del subnivel 4f es 7 × 2 = 14 electrones.

Question 6Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuál de los siguientes elementos presenta mayor electronegatividad?

  1. Cl
  2. Br
  3. Na
  4. F Correct answer.

Explanation

La electronegatividad aumenta al avanzar hacia la derecha en un periodo y disminuye al descender en un grupo. El flúor, situado en el extremo superior derecho de la tabla periódica, es el elemento más electronegativo (valor de Pauling ≈ 4,0).

Question 7Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué tipo de hibridación presenta el carbono en el etino (C₂H₂)?

  1. sp³
  2. sp³d
  3. sp²
  4. sp Correct answer.

Explanation

En el etino cada carbono forma un triple enlace con el otro y un enlace simple con el hidrógeno, sumando dos regiones de densidad electrónica. La combinación de un orbital s y uno p genera dos híbridos sp lineales, con ángulo de 180°.

Question 8Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuál es la fórmula empírica de un compuesto que contiene 40,0 % de C, 6,7 % de H y 53,3 % de O en masa?

  1. C₆H₁₂O₆
  2. C₂H₄O
  3. CH₂O Correct answer.
  4. C₂H₆O

Explanation

Dividiendo cada porcentaje entre la masa atómica se obtiene 40,0/12 = 3,33 mol de C, 6,7/1 = 6,7 mol de H y 53,3/16 = 3,33 mol de O. Al dividir por el menor (3,33) resulta la proporción 1:2:1, es decir, CH₂O.

Question 9Estructura de la materia y enlace químico

Dados los elementos con configuraciones 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ y 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵, ¿qué tipo de compuesto forman?

  1. Un compuesto iónico de fórmula AB Correct answer.
  2. Un compuesto iónico de fórmula A₂B
  3. Un compuesto molecular covalente
  4. Una aleación metálica

Explanation

La primera configuración corresponde al sodio (grupo 1), que cede un electrón y forma Na⁺; la segunda al cloro (grupo 17), que gana uno y forma Cl⁻. Las cargas +1 y −1 se compensan en proporción 1:1, dando NaCl, un sólido iónico.

Question 10Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué especie presenta un orden de enlace mayor según la teoría de orbitales moleculares?

  1. O₂ Correct answer.
  2. O₂²⁻
  3. O₂⁻
  4. Todas tienen el mismo orden

Explanation

El orden de enlace se calcula como (electrones enlazantes − antienlazantes)/2. En O₂ vale 2; al añadir electrones en orbitales antienlazantes π*, el O₂⁻ baja a 1,5 y el O₂²⁻ a 1. Por eso el orden de enlace disminuye al aumentar la carga negativa.

Question 11Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuál de las siguientes sustancias tiene un punto de fusión más alto, considerando fuerzas intermoleculares?

  1. CO₂
  2. H₂O Correct answer.
  3. CH₄
  4. H₂S

Explanation

El agua forma puentes de hidrógeno por la elevada electronegatividad del oxígeno unida a hidrógeno, lo que origina interacciones intermoleculares muy intensas y un punto de fusión anómalamente alto. Las demás moléculas solo presentan fuerzas de dispersión o dipolo-dipolo más débiles.

Question 12Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué geometría molecular y polaridad presenta el NH₃?

  1. Lineal y polar
  2. Piramidal trigonal y polar Correct answer.
  3. Tetraédrica y apolar
  4. Trigonal plana y apolar

Explanation

El nitrógeno del amoníaco tiene tres enlaces y un par libre, de modo que la geometría electrónica es tetraédrica pero la molecular es piramidal trigonal. La suma de los dipolos N–H no se anula por el par libre, por lo que la molécula es polar.

Question 13Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué orbitales híbridos utiliza el azufre en el SF₆ y qué geometría adopta la molécula?

  1. sp³d y bipiramidal trigonal
  2. sp³d² y octaédrica Correct answer.
  3. sp³ y tetraédrica
  4. sp² y trigonal plana

Explanation

El azufre del hexafluoruro de azufre forma seis enlaces σ, lo que requiere seis orbitales híbridos sp³d² que se orientan hacia los vértices de un octaedro. La geometría octaédrica minimiza la repulsión entre los seis pares enlazantes.

Question 14Estructura de la materia y enlace químico

Ordene los radios iónicos de las especies isoelectrónicas N³⁻, O²⁻, F⁻ y Na⁺ de mayor a menor.

  1. Na⁺ > F⁻ > O²⁻ > N³⁻
  2. N³⁻ > O²⁻ > F⁻ > Na⁺ Correct answer.
  3. F⁻ > N³⁻ > Na⁺ > O²⁻
  4. O²⁻ > N³⁻ > F⁻ > Na⁺

Explanation

Las cuatro especies tienen 10 electrones, pero distinto número de protones: 7, 8, 9 y 11 respectivamente. A mayor carga nuclear, los electrones están más atraídos y el radio disminuye, por lo que el orden es N³⁻ > O²⁻ > F⁻ > Na⁺.

Question 15Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuántos pares de electrones libres hay en la molécula de SO₂ y qué geometría le confieren?

  1. Dos; lineal
  2. Dos; angular Correct answer.
  3. Uno; angular
  4. Ninguno; lineal

Explanation

El azufre del SO₂ forma dos enlaces y conserva un par libre, mientras que cada oxígeno aporta dos pares libres. Alrededor del azufre hay tres regiones electrónicas (dos enlaces y un par libre), lo que da una geometría electrónica trigonal plana y una molecular angular.

Question 16Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué afirmación describe correctamente la variación de la energía de ionización en la tabla periódica?

  1. Disminuye al descender en un grupo y aumenta al avanzar en un periodo. Correct answer.
  2. Es constante en un grupo y varía solo en los metales de transición.
  3. Aumenta al descender en un grupo y también al avanzar en un periodo.
  4. Aumenta al descender en un grupo y disminuye al avanzar en un periodo.

Explanation

La energía de ionización aumenta hacia la derecha porque crece la carga nuclear efectiva y el electrón está más atraído. Al descender en un grupo, el electrón externo ocupa niveles más alejados y apantallados, por lo que se arranca con menos energía.

Question 17Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué tipo de sólido cristalino es el diamante y qué fuerzas lo mantienen unido?

  1. Iónico, con atracciones electrostáticas
  2. Molecular, con fuerzas de dispersión
  3. Covalente atómico, con enlaces covalentes en red Correct answer.
  4. Metálico, con electrones deslocalizados

Explanation

Cada átomo de carbono del diamante está unido covalentemente a otros cuatro en una red tridimensional continua, lo que lo convierte en un sólido covalente atómico. Esta red explica su enorme dureza y su elevadísimo punto de fusión.

Question 18Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuál es la geometría del ion NH₄⁺?

  1. Trigonal plana
  2. Bipiramidal trigonal
  3. Piramidal trigonal
  4. Tetraédrica Correct answer.

Explanation

El ion amonio tiene cuatro enlaces N–H y ningún par libre sobre el nitrógeno, de modo que la repulsión entre cuatro pares enlazantes equivalentes conduce a una geometría tetraédrica. El catión conserva así la distribución regular de los cuatro hidrógenos.

Question 19Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué orbitales moleculares resultan de la combinación de dos orbitales atómicos p paralelos al eje internuclear?

  1. Un orbital π enlazante y otro π* antienlazante
  2. Un orbital σ enlazante y otro σ* antienlazante Correct answer.
  3. Dos orbitales π enlazantes degenerados
  4. Dos orbitales σ* antienlazantes

Explanation

Los orbitales p orientados a lo largo del eje internuclear se solapan frontalmente y generan un orbital molecular σ enlazante y otro σ* antienlazante. Los orbitales π surgen del solapamiento lateral de orbitales p perpendiculares al eje.

Question 20Estructura de la materia y enlace químico

¿Por qué el punto de ebullición del HF es mayor que el del HCl a pesar de que el HCl tiene mayor masa molar?

  1. Porque el HF forma puentes de hidrógeno fuertes. Correct answer.
  2. Porque el HF es una molécula iónica.
  3. Porque el HF tiene mayor número de enlaces.
  4. Porque el HCl es apolar.

Explanation

El flúor es el elemento más electronegativo y forma con el hidrógeno puentes de hidrógeno intensos, que superan la mayor masa molar del HCl. Las fuerzas dipolo-dipolo y de dispersión del HCl son más débiles y por eso hierve a menor temperatura.

Question 21Estructura de la materia y enlace químico

En la molécula de benceno, ¿qué hibridación presentan los carbonos y qué geometría local tiene cada uno?

  1. sp² y trigonal plana Correct answer.
  2. sp³d y bipiramidal
  3. sp y lineal
  4. sp³ y tetraédrica

Explanation

Cada carbono del benceno forma tres enlaces σ (dos C–C y uno C–H) y emplea orbitales híbridos sp² orientados a 120°, lo que da una geometría local trigonal plana. Los orbitales p no hibridados forman el sistema π deslocalizado del anillo.

Question 22Estructura de la materia y enlace químico

Un elemento presenta la configuración electrónica [Ar] 3d⁵ 4s¹. ¿En qué grupo y periodo se sitúa?

  1. Grupo 11, periodo 4
  2. Grupo 6, periodo 4 Correct answer.
  3. Grupo 7, periodo 4
  4. Grupo 5, periodo 4

Explanation

La configuración [Ar] 3d⁵ 4s¹ suma seis electrones de valencia y corresponde al cromo. Al tener el nivel n = 4 como capa externa, se sitúa en el periodo 4, y los seis electrones de valencia lo colocan en el grupo 6.

Question 23Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuál de las siguientes parejas de especies NO son isoelectrónicas entre sí?

  1. Na⁺ y F⁻
  2. Mg²⁺ y Ne
  3. K⁺ y Na⁺ Correct answer.
  4. Cl⁻ y Ar

Explanation

Dos especies son isoelectrónicas cuando tienen el mismo número de electrones. El K⁺ tiene 18 electrones y el Na⁺ tiene 10, por lo que difieren. Las demás parejas coinciden en 10 electrones (Na⁺/F⁻, Mg²⁺/Ne) o en 18 (Cl⁻/Ar).

Question 24Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué orden de longitud de enlace C–O es correcto al comparar CO, CO₂ y el ion CO₃²⁻?

  1. CO = CO₂ = CO₃²⁻
  2. CO₂ < CO < CO₃²⁻
  3. CO₃²⁻ < CO₂ < CO
  4. CO < CO₂ < CO₃²⁻ Correct answer.

Explanation

El monóxido de carbono tiene un triple enlace C≡O, el más corto; el CO₂ presenta dobles enlaces C=O, de longitud intermedia; y en el carbonato los tres enlaces son equivalentes con un orden de enlace de aproximadamente 1,33, lo que da la distancia más larga. A mayor orden de enlace, menor longitud.

Question 25Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuál de las siguientes moléculas presenta momento dipolar nulo a pesar de contener enlaces polares?

  1. NH₃
  2. CCl₄ Correct answer.
  3. SO₂
  4. HCN

Explanation

El CCl₄ tiene cuatro enlaces C–Cl polares dispuestos de forma tetraédrica simétrica; los dipolos se compensan vectorialmente y el momento dipolar resultante es cero. En las demás moléculas la geometría no permite la cancelación de los dipolos.

Question 26Estructura de la materia y enlace químico

¿Qué tipo de enlace químico se establece entre el magnesio (Z = 12) y el oxígeno (Z = 8) en el compuesto MgO?

  1. Covalente apolar
  2. Iónico Correct answer.
  3. Covalente polar
  4. Metálico

Explanation

El magnesio es un metal con baja electronegatividad y tiende a ceder dos electrones, mientras que el oxígeno es un no metal con alta electronegatividad que tiende a ganarlos. La gran diferencia de electronegatividad entre ambos (aproximadamente 2,1) conduce a la transferencia de electrones y a la formación de un enlace iónico.

Question 27Estructura de la materia y enlace químico

Dadas las moléculas de H₂O y H₂S, ¿cuál presenta un ángulo de enlace H–X–H mayor y por qué?

  1. H₂S, porque el azufre es más grande y los enlaces son más largos.
  2. H₂S, porque el azufre tiene menor electronegatividad y sus pares de electrones libres repelen menos. Correct answer.
  3. H₂O, porque el oxígeno tiene menor electronegatividad que el azufre.
  4. H₂O, porque el oxígeno es más electronegativo y atrae más los electrones de enlace.

Explanation

En ambas moléculas el átomo central tiene dos pares de electrones libres y dos enlaces, pero la repulsión entre pares libres es mayor en el oxígeno por su mayor electronegatividad y menor tamaño. En el H₂S, el azufre es menos electronegativo y más voluminoso, por lo que los pares libres ocupan más espacio y repelen menos los enlaces, permitiendo un ángulo H–S–H cercano a 92°, mayor que el ángulo H–O–H de aproximadamente 104,5°.

Question 28Estructura de la materia y enlace químico

¿Cuál de las siguientes especies presenta un momento dipolar permanente distinto de cero?

  1. BF₃
  2. SO₂ Correct answer.
  3. CO₂
  4. CCl₄

Explanation

El SO₂ tiene una geometría angular debido al par de electrones libre del azufre, lo que impide que los momentos dipolares de los enlaces S–O se cancelen y da lugar a un momento dipolar neto. En cambio, CO₂, BF₃ y CCl₄ son moléculas simétricas (lineal, triangular plana y tetraédrica, respectivamente) en las que los momentos dipolares de sus enlaces se anulan.

Question 29Estructura de la materia y enlace químico

Según la teoría de orbitales moleculares, ¿cuál es el orden de enlace de la molécula de O₂ y cómo explica su paramagnetismo?

  1. Orden de enlace 3 y es diamagnética porque no tiene electrones desapareados.
  2. Orden de enlace 2 y es paramagnética porque tiene dos electrones desapareados en orbitales π*. Correct answer.
  3. Orden de enlace 1,5 y es paramagnética debido a un electrón desapareado en un orbital π.
  4. Orden de enlace 2 y es diamagnética porque todos los electrones están apareados.

Explanation

La configuración electrónica molecular del O₂ muestra que los dos últimos electrones ocupan orbitales antienlazantes π* degenerados, cada uno con un electrón desapareado. Esto da un orden de enlace de 2 (8 electrones enlazantes menos 4 antienlazantes, dividido entre 2) y explica el paramagnetismo observado experimentalmente.

Question 30Estructura de la materia y enlace químico

El elemento X tiene número atómico 16. ¿Cuál es la configuración electrónica de su ion X²⁻ en estado fundamental?

  1. [Ne] 3s² 3p⁶ 4s²
  2. [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁶
  3. [Ne] 3s² 3p⁶ Correct answer.
  4. [Ne] 3s² 3p⁴

Explanation

El azufre (Z = 16) tiene la configuración [Ne] 3s² 3p⁴. Al ganar dos electrones para formar S²⁻ se completa el subnivel 3p, quedando [Ne] 3s² 3p⁶, que corresponde a la capa cerrada del argón. Por tanto, el ion es isoelectrónico con los gases nobles del tercer periodo.

Question 31Termodinámica química

En una transformación isotérmica y reversible de un gas ideal, ¿qué relación se cumple entre el calor intercambiado y el trabajo realizado?

  1. Q = ΔH, ya que la entalpía coincide con el trabajo a presión constante
  2. Q = −W, porque toda la energía interna se transforma en trabajo
  3. Q = W, ya que ΔU = 0 al ser constante la temperatura Correct answer.
  4. Q = 0 porque la temperatura no cambia

Explanation

Para un gas ideal la energía interna solo depende de la temperatura, de modo que en una transformación isotérmica ΔU = 0. Aplicando el primer principio, ΔU = Q + W, se obtiene Q = −W con el criterio de signos que considera W el trabajo del sistema; con el criterio de W recibido por el sistema resulta Q = W. En ambos casos calor y trabajo tienen igual magnitud y signo opuesto o igual según el convenio.

Question 32Termodinámica química

Para la reacción N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g), ¿cuál es la expresión correcta de ΔH en función de las entalpías de enlace?

  1. ΔH = E(N≡N) + 3·E(H–H) + 2·E(N–H)
  2. ΔH = 2·E(N–H) + E(N≡N) − 3·E(H–H)
  3. ΔH = 2·E(N–H) − [E(N≡N) + 3·E(H–H)]
  4. ΔH = [E(N≡N) + 3·E(H–H)] − 2·E(N–H) Correct answer.

Explanation

La entalpía de reacción aproximada se calcula como la suma de las energías de los enlaces rotos menos la suma de las energías de los enlaces formados. Se rompen un enlace N≡N y tres enlaces H–H, y se forman seis enlaces N–H, es decir, 2·E(N–H) referidos a dos moléculas de amoníaco. Por tanto ΔH = [E(N≡N) + 3·E(H–H)] − 2·E(N–H).

Question 33Termodinámica química

¿Cuál de las siguientes magnitudes es una función de estado en termodinámica química?

  1. La entalpía Correct answer.
  2. El trabajo de expansión
  3. El calor intercambiado en un proceso irreversible
  4. El calor intercambiado a volumen constante

Explanation

Una función de estado depende solo del estado inicial y final del sistema, no del camino seguido. La entalpía, la energía interna, la entropía y la energía libre de Gibbs son funciones de estado. El calor y el trabajo son magnitudes de transferencia que dependen del camino, aunque Q a presión constante coincida numéricamente con ΔH.

Question 34Termodinámica química

Un sistema absorbe 500 J de calor y realiza 200 J de trabajo sobre el entorno. ¿Cuál es la variación de energía interna del sistema?

  1. −300 J
  2. 700 J
  3. 300 J Correct answer.
  4. −700 J

Explanation

Con el criterio ΔU = Q − W, donde W es el trabajo realizado por el sistema, se tiene ΔU = 500 J − 200 J = 300 J. El calor absorbido aumenta la energía interna y el trabajo realizado la disminuye. El resultado positivo indica un aumento neto de energía interna.

Question 35Termodinámica química

¿Qué signo tiene la variación de entropía del universo en un proceso espontáneo que transcurre en un sistema aislado?

  1. Nula, porque la energía se conserva
  2. Negativa, porque el desorden disminuye
  3. Positiva, porque la entropía del universo aumenta Correct answer.
  4. Indeterminada, ya que depende del camino seguido

Explanation

El segundo principio establece que en todo proceso espontáneo la entropía del universo, suma de la del sistema y la del entorno, aumenta. En un sistema aislado no hay intercambio con el entorno, de modo que ΔS_universo = ΔS_sistema > 0. La igualdad a cero corresponde a un proceso reversible ideal.

Question 36Termodinámica química

Para una reacción química, ¿en qué condiciones ΔG < 0 garantiza que el proceso sea espontáneo?

  1. Solo cuando la reacción es exotérmica
  2. Solo cuando la reacción transcurre en fase gaseosa
  3. Únicamente cuando ΔS es positiva
  4. A presión y temperatura constantes, con el sistema realizando únicamente trabajo de expansión Correct answer.

Explanation

La energía libre de Gibbs se define para procesos a presión y temperatura constantes en los que el único trabajo posible es el de expansión. En esas condiciones, ΔG < 0 indica que el proceso es espontáneo tal como está escrito. Fuera de esas condiciones hay que emplear la energía de Helmholtz u otro criterio.

Question 37Termodinámica química

Una reacción tiene ΔH = +80 kJ y ΔS = +200 J/K. ¿A partir de qué temperatura aproximada se vuelve espontánea?

  1. Nunca llega a ser espontánea
  2. Por encima de 400 K Correct answer.
  3. Por debajo de 400 K
  4. A cualquier temperatura

Explanation

La espontaneidad requiere ΔG = ΔH − T·ΔS < 0. Con ΔH positivo y ΔS positivo, el término entrópico compensa la entalpía solo a temperaturas altas. Igualando ΔH = T·ΔS se obtiene T = 80 000 J / 200 J/K = 400 K, de modo que la reacción es espontánea por encima de esa temperatura.

Question 38Termodinámica química

¿Cuál es la entalpía estándar de formación del O₂(g) a 298 K?

  1. Positiva, porque romper el doble enlace requiere energía
  2. Cero, por convenio, al ser el oxígeno molecular la forma estable del elemento Correct answer.
  3. No puede definirse porque el oxígeno es un gas
  4. −393,5 kJ/mol, igual que la del CO₂

Explanation

La entalpía estándar de formación de un elemento en su forma más estable en condiciones estándar se toma como cero por convenio. El O₂(g) es la forma estable del oxígeno a 298 K y 1 bar, por lo que su valor es 0 kJ/mol. Este convenio sirve de referencia para calcular entalpías de reacción a partir de las de formación.

Question 39Termodinámica química

La ley de Hess permite calcular la entalpía de una reacción porque la entalpía es una función de estado. ¿Qué consecuencia directa se deriva de ello?

  1. Que la entalpía de reacción coincide siempre con la energía interna
  2. Que la entalpía de reacción siempre es negativa en procesos espontáneos
  3. Que la entalpía de reacción depende de la temperatura de trabajo
  4. Que la entalpía de reacción es independiente del camino y solo depende de reactivos y productos Correct answer.

Explanation

Al ser la entalpía función de estado, su variación entre reactivos y productos no depende de las etapas intermedias. Por eso pueden sumarse algebraicamente entalpías de reacciones parciales para obtener la de la reacción global. Esta es la base de la ley de Hess.

Question 40Termodinámica química

¿Cómo se relaciona la variación de entalpía con la variación de energía interna en una reacción entre gases ideales?

  1. ΔH = ΔU en todos los casos
  2. ΔH = ΔU − Δn·R·T
  3. ΔH = ΔU + Δn·R·T Correct answer.
  4. ΔH = ΔU / (R·T)

Explanation

Partiendo de H = U + P·V y suponiendo comportamiento de gas ideal, P·V = n·R·T, de donde ΔH = ΔU + Δn·R·T. El término Δn representa la variación del número de moles de gas entre productos y reactivos. Si Δn = 0, ambas magnitudes coinciden.

Question 41Termodinámica química

Para la reacción de combustión del metano, CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l), ¿cuál es la expresión de ΔH a partir de entalpías de formación?

  1. ΔH = ΔHf(CH₄) − [ΔHf(CO₂) + 2ΔHf(H₂O)]
  2. ΔH = ΔHf(CO₂) + 2ΔHf(H₂O) + ΔHf(CH₄)
  3. ΔH = 2ΔHf(H₂O) − ΔHf(CH₄)
  4. ΔH = [ΔHf(CO₂) + 2ΔHf(H₂O)] − ΔHf(CH₄) Correct answer.

Explanation

La entalpía de reacción se obtiene restando la suma de las entalpías de formación de los reactivos a la de los productos, multiplicadas por sus coeficientes estequiométricos. El oxígeno, elemento en forma estable, tiene entalpía de formación nula y no aparece. Por tanto ΔH = [ΔHf(CO₂) + 2ΔHf(H₂O)] − ΔHf(CH₄).

Question 42Termodinámica química

¿Qué mide la entropía de un sistema desde el punto de vista estadístico?

  1. El número de microestados compatibles con el macroestado del sistema Correct answer.
  2. La energía total almacenada en los enlaces químicos
  3. El calor liberado a presión constante
  4. La velocidad con que transcurre la reacción

Explanation

La ecuación de Boltzmann, S = k·ln Ω, relaciona la entropía con el número de microestados accesibles compatibles con el macroestado. A mayor número de configuraciones posibles, mayor desorden y mayor entropía. Es una interpretación estadística coherente con el segundo principio.

Question 43Termodinámica química

¿Cómo varía la entropía de un sistema cuando un gas ideal se expande isotérmicamente contra el vacío?

  1. Disminuye, porque la temperatura se mantiene
  2. Aumenta, porque el volumen accesible por las moléculas es mayor Correct answer.
  3. Disminuye, porque la presión baja
  4. Permanece constante, porque no hay calor ni trabajo

Explanation

En la expansión isotérmica de un gas ideal, ΔS = n·R·ln(V₂/V₁), expresión positiva cuando V₂ > V₁. Aunque en la expansión libre no se intercambie calor ni trabajo, la entropía es función de estado y su variación se calcula con un camino reversible entre los mismos estados. El mayor volumen implica más microestados accesibles.

Question 44Termodinámica química

¿Cuál de los siguientes procesos presenta una variación de entropía negativa del sistema?

  1. La vaporización del agua a 373 K
  2. La disolución de sal en agua
  3. La expansión de un gas a temperatura constante
  4. La condensación del vapor de agua en líquido Correct answer.

Explanation

El paso de vapor a líquido reduce la libertad de movimiento de las moléculas y, con ella, el número de microestados accesibles, de modo que ΔS_sistema < 0. Es un proceso exotérmico en el que el entorno gana entropía en mayor cuantía, por lo que globalmente el proceso es espontáneo. Los cambios hacia fases más desordenadas aumentan la entropía.

Question 45Termodinámica química

Para una reacción en equilibrio químico a presión y temperatura constantes, ¿qué valor toma ΔG?

  1. ΔG = 0 Correct answer.
  2. ΔG < 0
  3. ΔG > 0
  4. ΔG = ΔG°

Explanation

En el equilibrio las velocidades directa e inversa se igualan y la energía libre del sistema alcanza un mínimo, de modo que ΔG = 0. La relación ΔG = ΔG° + R·T·ln Q permite deducir que ΔG° = −R·T·ln K. Un ΔG negativo indicaría que la reacción aún avanza hacia los productos.

Question 46Termodinámica química

La relación ΔG° = −R·T·ln K indica que una constante de equilibrio muy grande corresponde a:

  1. Una reacción cuyo sentido depende solo de la presión
  2. Un ΔG° muy negativo y una reacción espontánea en condiciones estándar Correct answer.
  3. Un ΔG° nulo a cualquier temperatura
  4. Un ΔG° muy positivo y una reacción no espontánea en condiciones estándar

Explanation

Si K es muy grande, su logaritmo es positivo y elevado, por lo que ΔG° = −R·T·ln K resulta muy negativo. Ello indica que en condiciones estándar la reacción está desplazada hacia los productos y es espontánea. La temperatura interviene a través del factor R·T.

Question 47Termodinámica química

¿Qué enunciado describe correctamente la entalpía estándar de reacción?

  1. El calor intercambiado en un proceso irreversible cualquiera
  2. La variación de entalpía medida siempre a 0 K
  3. La variación de entalpía cuando los reactivos y productos están en sus estados estándar a una temperatura especificada Correct answer.
  4. La energía necesaria para romper todos los enlaces de los reactivos

Explanation

La entalpía estándar de reacción se define para reactivos y productos en sus estados estándar, con presión de 1 bar y una temperatura indicada, habitualmente 298 K. No se refiere a 0 K ni a un proceso concreto irreversible. Se calcula a partir de entalpías de formación o de enlace.

Question 48Termodinámica química

En un proceso adiabático en el que un gas se comprime reversiblemente, ¿qué ocurre con la temperatura del gas?

  1. Disminuye porque la entropía del gas aumenta
  2. Aumenta porque el trabajo recibido incrementa la energía interna Correct answer.
  3. Permanece constante porque no hay intercambio de calor
  4. Disminuye porque el gas realiza trabajo

Explanation

En un proceso adiabático Q = 0, de modo que ΔU = W. Al comprimir el gas, el entorno realiza trabajo sobre él, W > 0 y la energía interna aumenta. Como para un gas ideal U depende de la temperatura, esta se eleva, fenómeno aprovechado en la compresión adiabática.

Question 49Termodinámica química

¿Cuál es la unidad del SI en la que se expresa la entropía molar estándar?

  1. J/(mol·K) Correct answer.
  2. K/mol
  3. kJ/mol
  4. J/mol

Explanation

La entropía tiene dimensiones de energía dividida por temperatura, J/K, y la entropía molar se refiere a un mol, resultando J/(mol·K). En tablas es frecuente encontrarla en J/(mol·K) o en kJ/(mol·K). La entalpía, en cambio, se expresa en kJ/mol.

Question 50Termodinámica química

Para la reacción A(g) ⇌ B(g) + C(g), ¿cómo afecta un aumento de temperatura, si la reacción directa es endotérmica, al valor de la constante de equilibrio?

  1. La constante disminuye porque el sistema se desplaza hacia los reactivos
  2. La constante aumenta porque el sistema absorbe calor desplazándose hacia los productos Correct answer.
  3. La constante se hace cero porque la reacción deja de ser espontánea
  4. La constante no cambia porque solo depende de la presión

Explanation

Según el principio de Le Châtelier, al elevar la temperatura el sistema se desplaza en el sentido endotérmico para absorber el calor aportado. Si la reacción directa es endotérmica, ese desplazamiento favorece los productos y K aumenta. Esto es coherente con la ecuación de van't Hoff para ΔH > 0.