Fisica Quimica Simulacro Uni 5k6w21

SIMULACRO ESPECIAL UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Ciclo Semestral UNI

TERCERA PRUEBA Física y Quími ca LEA CUIDADOSAMENTE LAS SIGUIENTES INDICACIONES

TIPO EXAMEN DE ISIÓN • Usando lapicero escriba en su tarjeta sus apellidos y nombres,UNI luego firme

en el recuadro correspondiente.

• Escriba y marque, usando lápiz 2B, el número del aula donde está rindiendo el examen. • Lea detenidamente las preguntas y marque sus respuestas en la tarjeta óptica. • Marque su código dígito por dígito localizándolos en cada columna y rellenando con lápiz 2B (si hay error en el código, su examen no será calificado).

Física y Química • Todas las marcas deben ser nítidas, por lo que debe presionar suficientemente el lápiz y llenar el espacio correspondiente.

3 DE AGOSTO

ESTRUCTURA DEL EXAMEN

SISTEMA DE CALIFICACIÓN

N.º DE PREGUNTAS

Respuesta Correcta

Respuesta Incorrecta

Física

20

15,0 pts.

– 3,0 pts.

Química

20

10,0 pts.

– 2,0 pts.

¡Espere la indicación del responsable del aula para iniciar la prueba! El día de mañana se publicarán las claves a partir de las 8:00 a. m. y los resultados, al día siguiente de dicha publicación, a partir de las 10:00 a. m. en nuestro sitio web: www.ich.edu.pe

Lima, agosto de 2018

Semestral UNI

Simulacro Especial de Física y Química

FÍSICA 1.

Desde un globo aerostático en reposo en el aire, se observa que un automóvil se está moviendo con (4  2 ) m/s. ¿Cuál debe ser la velocidad de un ciclista para que el chofer del automóvil lo vea desplazarse a razón de (5  7 ) m/s?

En este caso nos conviene escribe la tensión T en función de la reacción R ya que esta es común en la esfera y la barra y de este modo aprovechar los datos de la barra. T = R.sen74°sec ... (*)

A) (– 9 +5 ) m/s B) (– 5 +9 ) m/s C) (9 +5 ) m/s D) (9 – 5 ) m/s

E) (5 +9 ) m/s

En la Barra

Resolución 2r 3

Nos piden la velocidad del ciclista V ciclista . Del dato

R r

• V auto =(4 + 2 ) m/s • V ciclista/auto =(5 – 7 ) m/s

37º

4r 3

50N 74º

 37º

V ciclista  V auto = (5 – 7 ) m/s

r

4r 3

0 Rpiso

V ciclista – (4 + 2 ) m/s = (5 – 7 ) m/s V ciclista =(9 – 5 ) m/s Cla e: D 2.

M 050N  M 0R

Una barra de 5 kg y de longitud 2r está apoyada sobre

4  50  r  sen16  R r   3  7 4 50   R 

una esfera lisa. Si ambos cuerpos son homogéneos y están en equilibrio, calcule la tensión en la cuerda que une la esfera con el piso. (cos 12/13; g  10 m/s2).

25



  3 

10,5N = R Reemplazando en la ecuación ... (*)  24  13  T  (10,5)   25   12 

 74º A) 4,82 N D) 9,71 N

B) 6,23 N

  T = 10,92 N

C) 8,64 N E) 10,92 N

Cla e: E

Resolución Nos piden determinar la tensión en la cuerda y para ello hacemos el DCL sobre la esfera

3.

Si el bloque lanzado en A se detiene en B, determine la cantidad de trabajo desarrollado mediante la fuerza de

En la esfera

rozamiento en dicho tramo. (m  2 kg; g  10 m/s2) R

5 m/s

mg

m T

A 2m

Rpiso T Rpiso – mg

B

 Rsen 74° 74º

A) -50 J D) - 30 J

R

1

B) - 60 J

C) - 40 J E) - 65 J

Academia César Vallejo Resolución

2v

Hagamos el DCL del bloque en alguna posición del movimiento 5 m/s m A f = 20N

m FE

B

FE

v

g

v =0

v=0 m

v m

m fk

fN

2m

FE

FE

max

max

N.R

Cla e: C

Notamos que la fuerza de rozamiento desarrolla trabajo mecánico por lo que usamos la relación entre el trabajo y la energía. 0 W FNC  E  E E A B M M B  MA 1 2  (2)(10)(2)   (2)5 fk W A B 2 fk  65 J W A B

5. La gráfica que se muestra representa la variación de la energía cinética y potencial elástica de un oscilador armónico respecto a su posición de equilibrio. Si el



periodo del MAS es igual a /3 s, determine la rapidez del oscilador en x   0,2 m y la energía mecánica del sistema. (m  3 kg). E(J)

Cla e: E 4.

Los bloques mostrados se mueven en un plano liso. Indique la secuencia adecuada de verdad (V) o falsedad (F) respecto a las proposiciones. 3v

v

m

m

A

0,2  A

X (m)

K

I. En cualquier instante el módulo de la cantidad de movimiento del sistema es 2 mV. A) 1,2 m/s; 2,16 J

II. El centro de masa del sistema realiza un MRU con

B) 1,6 m/s; 3,28 J

una rapidez igual a (v/2) m/s.

C) 1,2 m/s; 4,32 J

III. Cuando el resorte se deforma al máximo, ambos

D) 1,2 m/s; 6,56 J

bloques están en reposo. A) VVV

B) VFV

D) FFV

E) 2 m/s; 7,28 J

C) VFF E) FFF

Resolución

Resolución

Piden la rapidez V en x = 0,2 m

I. (V) En todo instante debido a que la fuerza elástica

Donde V  w

para el sistema es una fuerza interna y ya que no hay

Entonces necesitamos w como la amplitud A.

fuerza externas   PSIST se conserva

Del gráfico se observa que en x=0,2 m; EC = EPE

A2  x 2

Pero EM = EC + EPE

Para el sistema al inicio PSIST  m(3v) – m(v)

1 kA2 = 2 1 kx2 2 2

PSIST  2mv

A

II. (F) MSIST . VSIST  2mv

2

 x  0,2

(2m)VSIST  2mv

A  0,2 2 m

 VSIST  v

Ademas 2 • w  T  rad Si T  s  w  6 3 s

III. (F) Cuando la deformación es máxima cuando ambos bloques presentan la misma velocidad. VA  VB  v

2

...()

Semestral UNI

Simulacro Especial de Física y Química

En la ecuación (*)

KA =mg mg A K

2 V (0,2 2)2  (0,2)2  3

Reemplazando en (*)

V  6 0,08  0,04 V  1,2 m/s

max

1 También piden la energía mecánica EM  KA2 2 Necesitamos K w 

k m 1



• E  kA2  1 108 0,2 2 M 2 J 2 EM  4,32



Vmax  g

 mg   K     m K 

m K Cla e: B

2

7.



Cla e: C 6.

wA

V

Un bloque de masa m se sujeta a un resorte de rigidez K y se apoya sobre un soporte liso quedando el resorte sin deformar. Si se retira rápidamente el soporte, ¿cuál será la rapidez máxima del bloque?

La ecuación de una onda mecánica está dada por   y  0,2sen  x  4 t  m, donde x está en metros y 4  t en segundos. Calcule la rapidez de una partícula ubi-



cada en x  4 m en t  0. A) 0,8 m/s

B) 0,4 m/s

D)  m/s

C) 1,6 m/s E) 0,2 m/s

Resolución Si



   y  0,2sen  x  4 t  m 4  De la ecuación de la onda se obtiene

m

A  0,2 m  1 m 4 rad w  4 s

k

A) g

K m

B) g

m K

D) g mK

C) 2g mK E)

m K

Ahora veamos donde se encuentra la partícula en x= 4 m y t= 0



   y  0,2sen  (4)  4(0)  4 

Resolución



y0

Entonces se deduce que se encuentra en la P.E. por lo que Vmax = wA Vmax = (4π)(0,2) Vmax = 0,8π m/s Cla e: A

V0 = 0

8.

FE

A=x

un voltaje de 40 V. La capacitancia equivalente de la conexión en F y la carga total almacenada en los con-

Vmax

P.E

Entre los puntos A y B del circuito mostrado se aplica

densandores, C, respectivamente son: 4 F

Fg A

Piden Vmax = wA ... (*)

B

3 F

La velocidad es máxima en la P.E. donde se cumple 2 F

que FE = Fg

A) 2; 50 D) 6; 80

Kx =mg

3

B) 2; 80

C) 3; 70 E) 5; 90

Academia César Vallejo Resolución

A) 2 g

B) 3 g

a) CEQ

 4F  2F  6F  1 1 1   CEQ 3F 6F

E) 8 g

Resolución T(ºC)

CEQ = 2 F b) Qtotal • CEQ · V = Qtotal • 2F · 40V = Qtotal

1000

80C = Qtotal

1800

Cla e: B 9.

C) 4 g

D) 5 g

7120

Q (cal)

2800 cal

En un recipiente, de capacidad calorífica despreciable, se tiene 20 g de hielo a  10 ºC; luego se vierte 20 g de agua a 25 ºC en dicho recipiente. Cuando se alcanza el equilibrio térmico del sistema se disipa 160 cal al aire. ¿Cuál es la composición final?

• En el cambio S – L Q = m LF 800 = m 80 m = 10 g

A) 17 g de hielo y 23 g de agua B) 40 g de hielo y 0 g de agua C) 0 g de hielo y 40 g de agua D) 15 g de hielo y 25 g de agua E) 15 g de agua y 25 g de hielo

• En el cambio de temperatura Q = m · CE · T Q = 10  100 = 1000 cal • En el cambio de L – G Q =mvaporiza · LV

Resolución

7120 – 2800 = mvaporiza · 540 4320 = mvaporiza · 540

En el equilibrio térmico.

Q1

Q2

8g = mvaporiza  mno

Q3 –160 cal

 2g

vaporiza

Cla e: A

–10°C

0°C

20g hielo

25°C 20g H2O

11.

un gas ideal. Determine la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones y elija la secuencia co-

Q1 + Q2 = Q3 – 160 cal mHIELO· CeHIELO · T + m · LF = mH OCeH O T – 160 2

Se muestra un ciclo termodinámico correspondiente a

rrecta.

2

I. De A  B, la energía interna del gas aumenta.

(20)(0,5)(10) + m 80 = 20 (1)(25) – 160

II. De B  C, la energía interna disminuye.

m = 3g se funde de hielo

III. De D  A, el trabajo del gas es positivo.

Composición final :

IV. El trabajo en el ciclo es 80 J.

mhielo = 17 g magua = 23 g Cla e: A

P (105 Pa)

9

10. A nivel del mar se obtiene la gráfica temperatura versus cantidad de calor para el agua. ¿Qué cantidad de agua no se vaporiza?

5

A

B

C

D

T(ºC)

2

1000 1800

7120

4

V (10– 4 m3)

Q (cal) A) VVFV D) FFVV

4

B) VFVF

C) FVFV E) VVVV

Semestral UNI

Simulacro Especial de Física y Química

Resolución

13. En el gráfico se muestra un bloque de madera de 5 kg que tiene incrustado un clavo de masa despreciable y

• De A  B

electrizado con 410 5 C. ¿Cuál es la menor distancia

VA VB TA 2    TA TB TB 4

que se puede acercar horizontalmente la pequeña esfe-

Aumenta T  Aumenta U

ra, de tal manera que el bloque permanezca en reposo?

(V)

• De B  C

=

PB PC TC 5    TB TC TB 9 Disminuye T  Disminuye U

(V)

• De D  A W=0 • Wciclo= (4 × 105)(2 × 10–4) = 80 J

(F) (V)

17 ; 1 19 2

q

q

37º

Cla e: A

A) 12 cm B) 10 cm

12. El sistema de pequeñas esferas electrizadas está en equilibrio. Si la masa de Q es despreciable, determine Q la relación . q

C) 24 cm D) 48 m E) 1 cm Resolución

+Q

Nos piden la menor distancia d entre el clavo y la esfe-

B

ra; como ambos están electrizados podemos usar q

q

+2Q

37º

37º

A

FEL 

kq2 ...(*) q2

Haciendo el DCL para el sistema bloque  clavo.

C

Fg=50N

A) 12/111 D) 13/120

B) 25/134

40N

C) 27/125 E) 17/112

30N fS

53°

q MAX

Resolución

0,6FEL F

EL 37°

0,8FEL

fN

Dibujamos las fuerzas que actúan sobre la carga Q.

d q

37º

' FEL FELsen53°

+Q

FELsen53° B

En el gráfico notamos que • FN = 40N + 0,6FEL

53º 53º

• 30 = 0,8 FEL – fS MAX 17 30  0,8FEL  40N  0,6FEL  19

2FELcos53° q

A

37º

37º +2Q

q

570 = 15,2FEL – 680 – 10,2 FEL 1250 = 5 F

C

EL

FEL = 250N Por equilibrio en B

Ahora en la ecuación (*)

F'EL = 2FELcos53°

(9  109 )(16  1010 ) 250  d2

2kQ2 = 2kqQ ∙ 3 9L2 25L2 5

d = 0,24 m

27 |Q|  125 | q|

d = 24 cm Cla e: C

Cla e: C

5

Academia César Vallejo 14.

A) F/3 D) F/5

Luego de abandonar el pequeño bloque de 100 g, electrizado con 30 C, desliza por la rampa pasando por B. ¿Con qué rapidez pasa por dicho punto sabiendo que el trabajo de la fuerza de rozamiento es de  0,05 J? (E  5  104 N/C)

C) F/4 E) F/6

Resolución Nos piden la tensión de la cuerda. Para ello dibujamos el DCL sobre cada cuerpo.

B

E

B) 2F/3

m2 g m2gsen

5 cm v=0

m 1g



10 cm

A

 A) 1 m/s



m1gsen

B) 2 m/s



C) 2 3 m/s

D) 3 2 m/s

T

T

E) 3 m/s

F

m2

R2

m1

Resolución



R1

Hacemos el DCL para el bloque V Usamos la 2° Ley de Newton para el bloque de masa m. FEL

B

fk

v=0

Fg

5 cm

fN NR

10 cm

A

FR  ma T  m1gcos  m·a  T m1a  m1gcos T  m1(a  gcos) ... (*) Ahora nuevamente usamos la 2° Ley de Newton para el sistema. FR  ma F  m1gcos  m2gcos  (m1  m2)a Del dato: m1  2m2  F  3m2gcos  3m2

Notamos que el trabajo desarrollo por el conjunto de fuerzas ha generado que la energía mecánica cambie por lo que usamos la relación entre el trabajo y la energía. WFNC =∆EM

F  3m2(a  gcos) F  a  gcos  3m2

0 W FEL  W fk  E MF  EM0 1 W FEL  W fk  mv2  mgh 2

Reemplazando en la ecuación (*) T = 2m2

1 E  qd  W fk  mv2  mgh 2 (5 104 )(30 106 )(0,1)  0,05 

1 0,1v2  0,1(10)(0,05) 2

T  2F/3 Cla e: B

v = 1m/s

16. En el presente circuito eléctrico, se sabe que por el resistor (R) pasa 0,6 A de corriente eléctrica. Determine la resistencia eléctrica equivalente del circuito. Considere fuente ideal.

Cla e: A 15.

F 3m2

La figura muestra dos cuerpos de masas m1 y m2 uni-

R

dos por una cuerda y apoyados sobre un plano inclinado sin fricción. La fuerza máxima que puede aplicarse al bloque de masa m2 sin que se rompa la cuerda es F. Determine la máxima tensión, en newton, que soporta la cuerda. (m1  2m2).

2R 4

18 V

F m2

R1

m1

A) 18  D) 12 



6

B) 20 

C) 9  E) 15 

Semestral UNI

Simulacro Especial de Física y Química

 Resolución

Resolución Z R x

FM

I

2R 0,3A

4

v

y

0,6A

B (q>0)

Se tiene que

18 V

FM  qvBsen90° 75×10–6 = (3×10–6)102 B R1

0,25 T  B B  0,25 T

I = 0,9 A Ley OHM V = IR 18 = (0,9)R R = 20 

Cla e: A 19.

Cla e: B

cubo transparente. Al sumergirlo completamente en

17. En el circuito que se muestra, determine cuánto indica el amperímetro ideal. 12  6 

un líquido, se observa que los rayos de luz que inciden sobre las caras del cubo bajo un ángulo  60º no se refractan hacia el líquido y cuando el cubo se encuen-

A

tra en el aire, los rayos que inciden bajo ángulos  53º

12  48 V

36 V

Una fuente de luz se encuentra en el interior de un

no se refractan al aire. ¿Cuál es aproximadamente el índice de refracción del líquido?

96 V

 3  1,73



 

A) 1,04 A) 2 A

B) 3 A

C) 1,15

D) 1,12

C) 5 A

D) 7 A

B) 1,03

E) 8 A

E) 1,08

Resolución

Resolución

Inicio 5A 12 

36 V 6  48 V 36 V A 2A

Liquido (L)

96 V

36 V 5 A

cubo

96 V 12 

7A



Ley de Snell nCsen  nLsen90°

36 V

48 V

nCsen60°  nL

96 V

(1)

Final 0V

0V

0V

Aire

cubo

Del gráfico A =7A



Ley de Snell

Cla e: D

nCsen  nAsen90° nCsen  1

18. Se observa que un cuerpo electrizado con q  3 C ex-

(2)

perimenta una fuerza magnética de 75 N cuando se mueve en un campo magnético homogéneo B con una

Dividiendo (1)/(2)

velocidad v  100 m/s. Determine la inducción magné-

sen60 nL  sen53 1 nL  1,08

tica B. A) – 0,25 T D) – 0,2 T

B) 0,25 T

C) 0,2 T E) 0,5 T

Cla e: E

7

Academia César Vallejo 20.

Delante de una lente convergente, de 10 cm de distancia focal, se ubica un objeto de 12 cm de altura. Si la

H

distancia del objeto a la lente es 4 cm, determine la



altura de su imagen.

• Ecuación de Descartes 1 1 1   f i  1 1 1   10 i 4 40 20  i 3 6 • Aumento

A) 8 cm B) 12 cm C) 10 cm D) 16 cm E) 20 cm Resolución

Hi i  H  

Datos

20  Hi 3  12 4

f   10 cm H  12 cm

Hi  20 cm

   4 cm Se pide Hi (altura imagen)

Cla e: E

8

Semestral UNI

Simulacro Especial de Física y Química

QUÍMICA 21.

Respecto a la electrólisis del agua acidulada, indique la secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F).

I. Toda reacción reversible siempre llega al equilibrio (V) II. La constante de equilibrio (KC) esta en función de las concentraciones molares a una temperatura es-

I. Se usa ácido sulfúrico como electrolito. II. La sustancia obtenida en el electrodo anódico se

pecifica.

usa como conburente. III. La concentración de la solución aumenta con el tiempo. A) FFF

KC B) VVV

D) FVV

C) VVF

productos reactivos

(V)

III. La constante de equilibrio (KC y KP) para una reacción

E) VFF

especifica solo depende de la temperatura y no de las cantidades iniciales de las reactivos. (V)

Resolución

Cla e: A

El agua acidulada es una solución acuosa diluida de H2SO4 (soluto).Cuando se electroliza esta solución solo

23.

el H2O se oxida (en ánodo) y se reduce (en cátodo), según:

¿Cuántos gramos de Cl2 gaseoso se producen en el mismo tiempo que toma producir 6,72 L de H2(g) a condiciones normales mediante la electrólisis de la salmuera?

reducción

Masas atómicas: Na  23; Cl  35,5

2H2O( ) 2H2(g) + O2(g)

A) 71,0 g

B) 63,9 g

D) 98,0 g

oxidación

C) 21,3 g E) 42,6 g

Resolución

Analicemos las proposiciones I. El H2SO4 (ac) se ioniza y consuce la corriente eléctrica. (V) II. El O2(g) obtenido en el ánodo ( ) es conburente en reacciones de combustión. (V) III. Como el H2O() se consume con el tiempo, el volu-

Cuando se electrolise salmuera, solución acuosa concentrada de NaCl, el H2O se reduce formando H2(g) en el cátodo (–) y el ion cloruro (Cl–) se oxida en el ánodo (+) formando Cl2(g). Ademas se forma NaOH, la reacción neta es la siguiente: 2NaCl(ac)+2H2O()  H2(g)+Cl2(g)+2NaOH(ac) Por estequiometría tenemos:

men de la solución disminuye, por lo tanto la concentración de H2SO4(ac) aumenta. (V) Cla e: B 22.

Respecto al equilibrio químico, indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. Se presenta en reacciones químicas reversibles. II. La constante de equilibrio, Kc, se expresa en función de las concentraciones de los productos y reactivos de la reacción a una temperatura dada. III. El valor de la constante de equilibrio, Kp, es independiente de la presión inicial del sistema. A) VVV D) VFV

B) VVF

1 mol H2

1 mol Cl2 (PM = 71)

22,4 L 6,72 L

71 g W ? W = 21,3 g Cla e: C

24.

Calcule el voltaje de una celda galvánica constituida con un electrodo de cobalto sumergido en una disolución de Co2  0,1 M y otra con un electrodo de níquel

C) FVF E) VFF

sumergido en Ni2  0.05 M. La unión de las semiceldas se completa con un puente salino.

Resolución

Ni2 | Ni Eº  − 0,25 V Co2 | Co Eº  − 0,28 V

El equilibrio químico es el estado final de toda reacción reversible, donde la reacción se da en ambos sentidos con igual velocidad. Analicemos las proposiciones:

A) 0,37 V D) 0,03 V

9

B) 0,47 V

C) 0,021 V E) 0,53 V

Academia César Vallejo Resolución

26. Respecto a los hidrocarburos, ¿qué proposiciones son correctas? I. Son compuestos orgánicos binarios formados por carbono e hidrógeno. II. Son sustancias abundantes en el petróleo. III. Se clasifican en alifáticos y en aromáticos.

Según los datos los elctrodos que forman la celda galvánica son Ni|Ni2+(0,05 M) y Co|Co2+(0,1 M). Ademas el potencial de reducción de Ni2+es mayor que el de Co2+por lo tanto, el Ni2+se reducirá (es cátodo) y el Co se oxidará (es ánodo). En ánodo (–): 0 =+0,28 V Co  Co2++2e ... Eoxi. En cátodo (+): 0 Ni2  2e  Ni ... E red.  –0,25 V Reacción de celda (pila) y su voltaje estándar son: Co  Ni2   Co2  Ni ... E0  0,28 – 0,25  0,03 V Como la concentración de iones es diferente a 1,0 M, para hallar el voltaje de pila no estándar utilizamos la ecuación de Nernst. 0,059 log Q ... (1) Ecelda  E0celda   n Donde: n = N°e = 2

A) solo I D) I y II

Los hidrocarburos son componentes formados o constituidos por hidrógeno y carbono. Por ejemplo CH4(metano), CH2=CH2(etileno), C6H6(benceno), etc. I. Son binarios porque están constituidos por dos elementos (H y C) (V) II. La fuente natural de todo tipo de hidrocarburo es el petróleo. (V) III. Los hidrocarburos se clasifican en dos grandes grupos: Alifáticos (acídicos y aliciclicos) y aromáticos (benceno, naftaleno, antraceno, etc). (V) Cla e: E 27. Dados los siguientes potenciales de reducción estándar, indique cuáles son las proposiciones incorrectas.

En (1): 0,059 2

 0,3  0,021 V

Semirreacción

Eº

Fe2 |Fe

 0,44 V

Zn2 |Zn

 0,76 V

Ga3 |Ga

 0,53 V

Cu2 |Cu

 0,34 V

Cla e: C 25.

Determine las proposiciones verdaderas (V) o falsas (F) respecto al siguiente compuesto:

I. Al usar estos electrodos, la pila de mayor voltaje es Fe|Zn. II. El ion Fe2  es mejor agente oxidante que el ion Ga3 . III. Al colocar una lámina de zinc en una solución de FeSO4, la lámina se consume.

CH3C(CH3)2CH(CH3)CH2CH2CH2CH(CH3)2 I. El compuesto presenta cinco carbonos primarios. II. El compuesto tiene por nombre 2,2,3,7  tetrametiloctano. III. El compuesto presenta seis carbonos con hibridación sp3. A) VFV D) VVV

B) VFF

A) solo I D) I y II

C) FFV E) FVF

1

C 2

CH3

CH 3

CH3 CH2 4

CH2 5

CH2 6

I. Hay 6 carbonos primarios (– CH ) 3

C) solo III E) I, II y III

Se debe recordar que el potencial de reducción mide la fuerza oxidante y el potencial de oxidación mide la fuerza reductora de una especie química. Según el dato (tabla) tenemos: o E red.:Cu2+>Fe2+>Ga3+>Zn2+ Fuerza oxidante: Cu2+>Fe2+>Ga3+>Zn2+ Eooxi.: Zn>Ga>Fe>Cu Fuerza reductora: Zn>Ga>Fe>Cu I. La pila de mayor voltaje será con electrodos de mayor Eooxi.y mayor Eored.: Zn/Cu. (Incorrecto) 2  II. Fuerza oxidante de Fe es mayor que el de Ga 3 . (Correcto)

La estructura (formula). Semi desarrollada del hidrocarburo será

CH3

B) solo II

Resolución

Resolución

CH3 CH3

C) II y III E) I, II y III

Resolución

Co2+ 101   Q    2,  log Q  0,3 Ni 2+ 5  10 2  

Ecelda  0,03 

B) solo II

CH 7

CH3 8

(F)

II. El nombre sistemático (IUPAC) es 2,2,3,7  tetrametiloctano. (V) III. Es un alcano ramificado, donde todos los átomos de carbono están hibridados en SP3 (los 12 átomos de carbono). (F)

III. El metal de mayor Eo oxi.(Zn) desplaza a los iones del metal con menor Eooxi.(Fe), así 2  Fe Zn  2+ 2  2+ (s) Fe SO4 (s) Zn SO4 se consume el Zn. (Correcto)

Cla e: E

Cla e: A

10

Semestral UNI

Simulacro Especial de Física y Química

28. En un recipiente se agregan 5,6 g de una disolución de hidróxido de potasio al 40 % en masa y 0,3 moles de hidróxido de bario. Luego se agrega agua obteniéndose 2 L de solución. ¿Cuál es el pH de la solución resultante? Masa atómica: K  39 A) 9,8 D) 0,5

B) 4,2

30.

Señale verdad (V) o falsedad (F) según corresponda en cada enunciado y luego marque la secuencia correcta. I. Los metales son buenos conductores del calor y electricidad. II. Los metales cristalizan en forma de sólidos en los que los iones metálicos se encuentran en los puntos

C) 13,5 E) 11,2

de la red, rodeados de un “mar de electrones” deslocalizados.

Resolución

III. Los metales conducen la electricidad en estado sólido y líquido.

Según datos, los solutos son bases fuertes (KOH y Ba(OH)2) que se ionizan en 100% en disolución acuosa, cuyo volumen final es 2 L. 

KOH

M

OH

56

estructura cristalina (sólidos cristalinos) y propiedades,

(total)  0,04  0,6  0,64 mol

analicemos las proposiciones.

OH   n  0,64  0,32 mol/L   V 2

I. Debido a los electrones de valencia que se mueven libremente conducen la corriente eléctrica y el calor. (V)

POH = –log[OH–] = –log(25×10–2) POH = 2 – 5log2=2 – 5×0,3 = 0,5 PH=14 – 0,5 = 13,5

II. En un cristal metálico, los puntos de la red son cationes metálicos rodeados por un mar de electrones libres (deslocalizados).

Cla e: C

B) 168,4

(V)

III. Tanto en estado líquido y sólido, los metales conducen la corriente eléctrica.

29. Un cuerpo metálico se encuentra a una temperatura de 32 ºC. Si se conoce que el agua funde y ebulle a 25 ºE y 210 ºE, respectivamente, ¿cuál será el valor de dicha temperatura en ºE? A) 84,2 D) 130,9

E) FVV

Respecto a los elementos metálicos, en cuanto a su

2

OH

C) VFF

Resolución

 0,04 mol

nBa(OH) = 0,3 mol  nOH  2  0,3  0,6 mol n

B) VVF

D) VVV

40

 5,6 g  2,24 g KOH 100 W 2,24 n    0,04  n W

A) VFV

(V) Cla e: D

31.

C) 43,5 E) 98, 4

Indique el nombre IUPAC que corresponda al siguiente hidrocarburo: CHCC(C2H5)CHCH2C(CH3)2CHCH2

Resolución A) 3 - etil - 4,4 - dimetil- 5 - octen - 1 - ino La relación de lecturas entre una escala termométrica conocida (°C) y una desconocida (°E) se hace en base del teorema de Thales, así: ºE

B) 5,5 - dimetil- 3 - octen - 7 - ino C) 3 - etil - 6,6 - dimetil- octa - 3,7 - dien- 1 - ino D) 4,4 - dimetil- 1 - ino- 5 - octen

ºC

E) 6 - etil - 3,3 - dimetil- octa - 1,5 - dien- 7 - ino

100 ebullición del H2O

Resolución

x

32ºC

Para nombrar el hidrocarburo planteemos su fórmula

25

0

210

semidesarrollada.

congelación del H2O

Por Thales:

1

2

CH C

x  25 32  0  210  25 100  0

3

4

5

C

CH

CH2

C 2 H5

Efectuando x = 84,2

CH3 6

C

7

8

CH

CH2

CH3

3 – Etil - 6,6 - dimetilocta - 3,7 - dien - 1 - ino Cla e: A

Cla e: C

11

Academia César Vallejo 32.

Se tiene una solución de ácido acético, CH3COOH, cuya concentración es 13,2 M. ¿Qué volumen de esta solución se debe usar para preparar 10 litros de una solución 2,8 M de este ácido? A) 2,12 L D) 4,24 L

B) 1,72 L

I. adicionar un catalizador de platino y disminuir la temperatura II. aumentar el volumen del reactor y añadir O2 III. disminuir la presión y la temperatura

C) 5,82 L E) 8,28 L

A) solo I

C) solo III

D) I y III

Resolución

E) I, II y III

Resolución

Para disminuir la concentración de una solución, la operación es de dilución, para ello agregamos una cierta cantidad de H2O destilada. Solución inicial

Solución final

CH3COOH(ac) + H2O( )

CH3COOH(ac)

V1 = ?

V2 = 10 L

M1 = 13,2

M2 = 2,8

Los factores externos perturbadores que logran desplazar el punto de equilibrio hacia la derecha () provocaran un aumento del rendimiento S(s) + O2(g)  SO2(g) + calor Analicemos los efectos de las perturbaciones al sistema en equilibrio en base al principio de Le Chatelier. I. El catalizador no altera el estado de equilibrio, pero al disminuir la T (al refrigerar) provocará una reacción neta hacia la derecha () para aumentar T. II. Como ∆n  1–1  0, los cambios en volumen que implica cambios en la presión no altera el equilibrio, pero si añadimos O2(g) habrá una reacción neta ha-

Se cumple: nsto(1) = nsto(2) M1V1 = M2V2  13,2 V1 = 2,8×10 V1 = 2,12 L

cia la derecha () para disminuir O2(g). III. La ∆P no altera el equilibrio, pero al disminuir la T el equilibrio se desplaza hacia la derecha ()

Cla e: A 33.

B) solo II

Indique el compuesto químico inorgánico cuya fórmula es incorrecta.

Cla e: E

A) ácido arsenioso: HAsO2 B) peróxido de bario: BaO2 C) bromito estánnico: Sn(BrO2)4 D) sulfato manganoso: MnSO4 E) bicarbonato de sodio: NaHCO3

35. Para el siguiente compuesto orgánico cuyo nombre IUPAC es 3,6 dicloro  2,2,8 trimetil 4,7  undecadieno, calcule la composición centesimal del carbono. PA (uma): C 12; H  1; Cl  35,5 A) 63,9 % D) 52,3 %

Resolución Analicemos la relación nombre - formula de los compuestos inorgánicos dados 3+3 2 Ácido arsemioso H A O 3 s

Para hallar la composición centesimal del compuesto planteemos la formula semidesarrollada (a partir del nombre) y luego su formula molecular. El compuesto tiene 11 átomos de carbono en la cadena principal y 2 dobles enlaces en carbono 4 y 7.

3

2

2

Bromito estánnico Sn4++BrO1– 2  Sn(BrO2)4 (Br = +1+3+5+7; Sn=+2+4) Sulfato manganoso  Mn2++SO2– MnSO 4

C) 45,7 % E) 72,8 %

Resolución

(As=+3 + 5) Peróxido de bario: Ba2++O2– BaO

B) 82,3 %

CH3 Cl

H Cl

CH3 C C C C C CH3 H H

4

(S = +2+4+6; Mn = +2+3) Bicarbonato de sodio  Na1++HCO1–3  NaHCO3 (C = +2+4; Na = +1) La relación incorrecta es la alternatica A

HHHH CCCC

H CH3 H H H

CH3

La formula molecular es C14H24Cl2 PM = 14×12×24×1+2×35,5 = 168+24+71 = 263

Cla e: A 34. Para la siguiente reacción reversible en equilibrio:

%C 

S(s)  O 2(g)   SO2(g)  calor

168

C

H Cl

 100  63,88%  63,9%

263

¿qué perturbaciones aumentarían la producción de dióxido de azufre?

Cla e: A

12

Semestral UNI 36.

Simulacro Especial de Física y Química

Se hace reaccionar 45 g de muestra de aluminio al 90 %

INICIO 1,50 mol 0 0 Cambios con la reacción – x mol  + x mol + x mol En 1,50 – x 0+x 0+x equilibrio

de pureza con 127,8 g de cloro, según Al(s)  Cl2(g)  AlCl3(s) Determine el reactivo limitante y el número de moles del producto formado.

Por dato

Masas atómicas: Al  27; Cl  35,5 A) Cl ; 2,40 2

B) Al; 1,20

C) Cl ; 0,12

nPCl = 1,50 – x = 0,9  x = 0,6 x mol 0,6 5  100 % conversión de la reacción =  100  1,50 1,50

E) Cl2; 3,60

% C.R = 40 %

2

D) Cl2; 1,20 Resolución

Cla e: C

Los cálculos estequioméricos se hacen con sustancias

38.

químicamente puras y cantidades teóricas (%R=100%).

ciados que son correctos.

Hallemos el números de moles de los reactivos.

I. Es una propiedad física que no depende de la canti-



dad del líquido.

90 40,5  45 g  40,5 g; n Al   1,5 mol 27 100 127,8   1,8 mol 71

WAl  ncl2

II. Solo se presenta en la superficie de un líquido. III. Su intensidad disminuye al aumentar la temperatura.

La ecuación balanceada es

A) solo I

2Al + 3Cl2  2AlCl3

B) solo II

2 mol - 3 mol - 2 mol  de la ecuación

C) solo III

1,5 mol - 1,8 mol - n?  datos

D) I y III

Hallemos el reactivo limitante (R.L) y luego n.

E) I, II y III

1,5

  0,75mayor  R.L=Cl2 2 R.E=Al 1,8 Cl2   0,6menor 3  Al 

Resolución La tensión superficial () es una propiedad física inten-

Los cálculos se hacen siempre con el R.L 3 mol Cl2  2 mol AlCl3  n  1,2 mol   1,8 mol Cl2  n ?  

siva de los líquidos. I. Como toda propiedad intensiva no depende de la cantidad del líquido, solo de la naturaleza del líquido.

Cla e: D 37.

Respecto a la tensión superficial, seleccione los enun-

(Correcto)

II. La  es un fenómeno físico de superficie debido a las

Se colocan 1,50 moles de PCl5 en un recipiente de 3 L

fuerzas netas intermoleculares hacia adentro que so-

de capacidad. Cuando la temperatura se eleva el PCl5

portan las moléculas superficiales.

(Correcto)

II. Al aumentar la temperatura, aumenta el movi-

se descompone parcialmente según la siguiente reacción:

miento molecular del líquido, por lo que la  disminuye.

PCl5(g)  PCl3(g) + Cl2(g)

(Correcto)

Al alcanzar el equilibrio se encuentra 0,9 mol de PCl5. Calcule el porcentaje de conversión de la reacción. A) 20 % D) 10 %

B) 25 %

Cla e: E 39.

C) 40 % E) 30 %

Indique el sistema químico que tiene mayor masa. Masas atómicas: H  1; O 16; C  12; Ca  40 A) 2 moles de peróxido de hidrógeno, H2O2.

Resolución

B) 5 moles de oxígeno, O2. C) 2,4 × 1024 unidades fórmula de CaO.

Con los datos del problema planteamos el siguiente cuadro haciendo cálculos estequiométricos. PCl5(g)  PCl2(g) + Cl2(g)

D) 1 mol de moléculas de etano, C2H6. E) 18 moles de átomos totales en el etanol, C2H5OH.

13

Academia César Vallejo Resolución

A) disminución de la temperatura B) retiro parcial del NO2

Analicemos, cuál de las muestras químicas tiene mayor masa o peso

C) adición de un catalizador D) adición de helio a volumen y temperatura constante E) aumento de la temperatura

A) WH

 2O2

nM  2  34  68 g Resolución

B) WO  nM  5  32  160 g 2 C) 1 mol CaO

M CaO

6×1023 unidades 2,4×1024 unidades

56 g W

Para una reacción dada (con estequiometría definida), la constante de equilibrio (Keq) varía solo con la temperatura. En reacción endotermíca (H>0)

W = 224 g

D) PM(C2H6) = 30  1 mol pesa 30 g E) PM(C2H6O) = 46 uma 1 mol C2H6O

Keq

9 mol átomos

relación directa

T

Si  T  Keq  Si  T  Keq 



 46 g W

En reacción exotermíca (H<0)

9 mol átomos 18 mol átomos

Keq

 W = 92 g Cla e: C 40.

relación Si  T   Keq T inversa Si  T   Keq

Para la siguiente reacción endotermíca N2O4(g) + calor  2NO2(g)

Dado el sistema en equilibrio

La Keq disminuirá si disminuimos la temperatura (al refrigerar el sistema).

N 2O4(g)  calor   2NO2(g) indique el factor que provocaría que el valor de la cons-

Cla e: A

tante de equilibrio disminuya.

14