SIMULACRO ESPECIALcloud.vallejo.com.pe/SOL3A.pdf · Semestral UNI Simulacro Especial de Física y Química 1. ... 7,28 J Resolución Piden la rapidez V en x = 0,2 m Donde Vw=− Ax22

SIMULACRO ESPECIALUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

Ciclo Semestral UNI

TERCERA PRUEBAFísica y Química

LEA CUIDADOSAMENTE LAS SIGUIENTES INDICACIONES

• Usando lapicero escriba en su tarjeta sus apellidos y nombres, 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).

• Todas las marcas deben ser nítidas, por lo que debe presionar suficientemente el lápiz y llenar el espacio co-

rrespondiente.

Física 20 15,0 pts. – 3,0 pts.

Química 20 10,0 pts. – 2,0 pts.

ESTRUCTURA DEL EXAMEN

N.º DEPREGUNTAS

SISTEMA DE CALIFICACIÓN

Respuesta Correcta Respuesta Incorrecta

¡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 publi-

cación, a partir de las 10:00 a. m. en nuestro sitio web: www.ich.edu.pe

Lima, agosto de 2018

TIPO EXAMEN DE ADMISIÓN UNI

3 DE AGOSTO

Física y Química

1

Semestral UNI Simulacro Especial de Física y Química

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?

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

Resolución

Nos piden la velocidad del ciclista V

ciclista .

Del dato

• V

auto =(4 + 2 ) m/s

• V

ciclista/auto =(5 – 7 ) m/s

V V

ciclista auto- = (5 – 7 ) m/s

V

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

V

ciclista =(9 – 5 ) m/sClave: D

2. Una barra de 5 kg y de longitud 2r está apoyada sobre 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. (cosa=12/13; g=10 m/s2).

α 74º74º74º

A) 4,82 N B) 6,23 N C) 8,64 ND) 9,71 N E) 10,92 N

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

α

74º74º74º

RpisoRpisoRpiso– mg– mg– mg

RpisoRpisoRpiso

TTT

TTT

En la esferaEn la esferaEn la esfera

RRR

RRR

Rsen 74°Rsen 74°Rsen 74°

mgmgmg

En este caso nos conviene escribe la tensión T en fun-

ción 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°secα ... (*)

α37º37º37º37º37º37º

rrr

rrr232323

rrr434343

RRR

RpisoRpisoRpiso

rrr

En la BarraEn la BarraEn la Barra

74º74º74º000

50N50N50Nrrr4

34343

M M

r R r

R

R050

0

50 1643

50725

43

N

sen

=

⋅ ⋅ =

⋅ =

10,5N = R

Reemplazando en la ecuación ... (*)

T =

( , )10 52425

1312

∴ T = 10,92 N

Clave: E

3. Si el bloque lanzado en A se detiene en B, determine la

cantidad de trabajo desarrollado mediante la fuerza de

rozamiento en dicho tramo.

(m=2 kg; g=10 m/s2)

B

Ammm

2 m

5 m/s

A) -50 J B) -60 J C) -40 JD) -30 J E) -65 J

FÍSICA

2

Academia César Vallejo

Resolución

Hagamos el DCL del bloque en alguna posición del mo-vimiento

Bfk

fN

fg= 20N Ammm

2 m

N.R

v = 0

5 m/s

Notamos que la fuerza de rozamiento desarrolla tra-bajo mecánico por lo que usamos la relación entre el trabajo y la energía.

W E E E0

W

W

A BFNC

M MB MA

A Bfk

A Bfk

−

→

→

= = −

= − −

= −

12

2 5 2 10 2

65

2( ) ( )( )( )

J

Clave: E

4. Los bloques mostrados se mueven en un plano liso. In-dique la secuencia adecuada de verdad (V) o falsedad (F) respecto a las proposiciones.

mmm mmm

3 v v

I. En cualquier instante el módulo de la cantidad de

movimiento del sistema es 2 mV.

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

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

III. Cuando el resorte se deforma al máximo, ambos

bloques están en reposo.

A) VVV B) VFV C) VFF

D) FFV E) FFF

Resolución

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

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

fuerza externas

→ P

SIST se conserva

Para el sistema al inicio

PSIST = m(3v) – m(v)

PSIST = 2mv

II. (F) MSIST . VSIST = 2mv

(2m)VSIST = 2mv

→ VSIST = v

III. (F) Cuando la deformación es máxima cuando am-

bos bloques presentan la misma velocidad.

VA = VB =v

mmm mmm

2 vv=0

FE FE

FEmaxFEmax

mmm mmm

v v

Clave: C

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 π/3 s, determine la rapidez del oscilador en x

= +0 2, m y la energía mecánica del sistema. (m=3 kg).

E(J)

X (m)− A + A0,2

K

A) 1,2 m/s; 2,16 J

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

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

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

E) 2 m/s; 7,28 J

Resolución

Piden la rapidez V en x = 0,2 m

Donde V w A x= − ∗2 2 ...( )

Entonces necesitamos w como la amplitud A.Del gráfico se observa que en x=0,2 m; EC = EPE

Pero EM = EC + EPE

12

12

kA2 = 2 kx2

Ax

A

20 2

0 2 2

= =

=

,

, m

Ademas

• wT

=2π

Si T w= ⇒ =π3

6 srads

3


En la ecuación (*)

V

V

V

= −

= −=

2

3

0 2 2 0 2

6 0 08 0 041 2

2 2ππ ( , ) ( , )

, ,, m/s

También piden la energía mecánica E KAM =12

2

Necesitamos K

wkm

=

• E kA

E

M

M

= = ( )( )=

12

12

108 0 2 2

4 32

2 2,

, J

Clave: C

6. 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?

m

A) gKm

B) g mK

C) 2g mK

D) g mK E) mK

Resolución

V0 = 0

Vmax

Fg

FEA = x

P.E

Piden Vmax = wA ... (*)

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

que

FE = Fg

Kx =mg

KA =mg

AmgK

=

Reemplazando en (*)

V w AKm

mgK

V gmK

max

max

= ⋅ = ⋅

=

Clave: B

7. La ecuación de una onda mecánica está dada por

y x t

= −

0 2

44, sen m

ππ , donde x está en metros y

t en segundos. Calcule la rapidez de una partícula ubi-

cada en x=4 m en t=0.

A) 0,8π m/s B) 0,4π m/s C) 1,6π m/s

D) π m/s E) 0,2π m/s

Resolución

Si y x t

= −

0 2

44, sen m

ππ

De la ecuación de la onda se obtiene

A

k m

w

=

→ =

=

−

0 2

4

4

1

, m

rads

π

π

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

y

y

= −

=

0 24

4 4 0

0

, ( ) ( )senπ

π

Entonces se deduce que se encuentra en la P.E.

por lo que

Vmax = wA

Vmax = (4π)(0,2)

Vmax = 0,8π m/s

Clave: A

8. Entre los puntos A y B del circuito mostrado se aplica

un voltaje de 40 V. La capacitancia equivalente de la

conexión en mF y la carga total almacenada en los con-

densandores, mC, respectivamente son:

3 µF

4 µF

2 µF

BA

A) 2; 50 B) 2; 80 C) 3; 70D) 6; 80 E) 5; 90

4


Resolución

a) CEQ

• + =

• = +

F F F

F F

4 2 61 1

31

6

µ µ µ

µ µCEQ

CEQ = 2 mFb) Qtotal • CEQ · V = Qtotal • 2mF · 40V = Qtotal 80mC = Qtotal

Clave: B

9. 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?

A) 17 g de hielo y 23 g de aguaB) 40 g de hielo y 0 g de aguaC) 0 g de hielo y 40 g de aguaD) 15 g de hielo y 25 g de aguaE) 15 g de agua y 25 g de hielo

Resolución

En el equilibrio térmico.

0°C–10°C 25°C

Q3Q2Q1

–160 cal

20g hielo 20g H2O

Q1 + Q2 = Q3 – 160 cal

mHIELO· CeHIELO · ∆T + m · LF = mH2OCeH2O ∆T – 160

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

m = 3g se funde de hielo

Composición final :

mhielo = 17 g

magua = 23 g

Clave: A

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

Q (cal)1000

1800 7120

T(ºC)

A) 2 g B) 3 g C) 4 g

D) 5 g E) 8 g

Resolución

Q (cal)1000

1800

2800 cal

liqui

do

solid

o 7120

T(ºC)

• En el cambio S – L

Q = m LF

800 = m 80

m = 10 g

• En el cambio de temperatura

Q = m · CE · ∆T

Q = 10 × 100 = 1000 cal

• En el cambio de L – G

Q =mvaporiza · LV

7120 – 2800 = mvaporiza · 540

4320 = mvaporiza · 540

8g = mvaporiza → m gnovaporiza

= 2

Clave: A

11. Se muestra un ciclo termodinámico correspondiente a

un gas ideal. Determine la verdad (V) o falsedad (F)

de las siguientes proposiciones y elija la secuencia co-

rrecta.

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

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

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

IV. El trabajo en el ciclo es 80 J.

P (105 Pa)

V (10– 4 m3)

A B

D C

2 4

9

5

A) VVFV B) VFVF C) FVFVD) FFVV E) VVVV

5


Resolución

• De A → B

VT

VT

TT

A

A

B

B

A

B= → =

24

Aumenta T → Aumenta U (V)

• De B → C

PT

PT

TT

B

B

C

C

C

B= → =

59

Disminuye T → Disminuye U (V)

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

Clave: A

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

la relación Qq

.

+Q

A C37º 37º

+2Q − q− q

B

A) 12/111 B) 25/134 C) 27/125D) 13/120 E) 17/112

Resolución

Dibujamos las fuerzas que actúan sobre la carga Q.

+Q

A C37º 37º

+2Q

FEL'

2FELcos53°

FELsen53° FELsen53°

− q− q

B

53º 53º

+Q

FELFEL

FEL'

FELsen53° FELsen53°

B53º 53º

Por equilibrio en B

F'EL =2FELcos53°

9L22kQ2 = 2kqQ ∙ 3

25L2 5

27125

=| || |Qq

Clave: C

13. En el gráfico se muestra un bloque de madera de 5 kg

que tiene incrustado un clavo de masa despreciable y

electrizado con +4×10 -5 C. ¿Cuál es la menor distancia

que se puede acercar horizontalmente la pequeña esfe-

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

q q

µ=1719

37º37º37º

12

;

A) 12 cm

B) 10 cm

C) 24 cm

D) 48 m

E) 1 cm

Resolución

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

ra; como ambos están electrizados podemos usar

F

kq

qEL =

2

2 ...(*)

Haciendo el DCL para el sistema bloque - clavo.

q

37º37º37º

0,8FEL

0,6FEL

Fg=50N

30N

fN

fSMAXq

d

40N

FEL

53°

37°

En el gráfico notamos que

• FN = 40N + 0,6FEL

• 30 = 0,8 FEL – fSMAX

30 0 81719

40 0 6= − +( ), ,FEL N FEL

570 = 15,2FEL – 680 – 10,2 FEL

1250 = 5 FEL

FEL = 250N

Ahora en la ecuación (*)

2509 10 16 109 10

2=× × −( )( )

d

d = 0,24 m

d = 24 cm

Clave: C

6


14. Luego de abandonar el pequeño bloque de 100 g, elec-trizado con 30 mC, 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)

v=0

E

AAA

BBB

10 cm

5 cm

A) 1 m/s B) 2 m/s C) 2 3 m/s

D) 3 2 m/s E) 3 m/s

Resolución

Hacemos el DCL para el bloque

Fg

NR

fk

fN

FEL

V

v=0

AAA

BBB

10 cm

5 cm

Notamos que el trabajo desarrollo por el conjunto de fuer-zas ha generado que la energía mecánica cambie por lo que usamos la relación entre el trabajo y la energía.

WFNC =∆EM

W W E E

W W v

fMF M

f

FEL k

FEL k m mgh

+ = −

+ = +

0

212

0

E q d W mv

v

f⋅( ) + = +

⋅ ⋅ − = ( ) +−

k mgh12

5 10 30 10 0 1 0 0512

0 1 0

2

4 6 2( )( )( , ) , , ,, ( )( , )1 10 0 05

v = 1m/s

Clave: A

15. La figura muestra dos cuerpos de masas m1 y m2 uni-dos por una cuerda y apoyados sobre un plano inclina-do 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).

α

m1m1

m2m2

F

A) F/3 B) 2F/3 C) F/4D) F/5 E) F/6

Resolución

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

α

α

α

m1m1

m1gsenαm1gsenα

m2gsenαm2gsenα

m 1gcosα

m 1gcosα

m 2gcosα

m 2gcosαm1gm1g

m2gm2g

m2m2

F

R1

TT

R2

Usamos la 2° Ley de Newton para el bloque de masa m. FR = ma T - m1gcosα = m·a → T= m1a + m1gcosα T = m1(a+gcosα) ... (*) Ahora nuevamente usamos la 2° Ley de Newton para el

sistema. FR = ma F - m1gcosα - m2gcosα = (m1 + m2)a Del dato: m1 =2m2 → F - 3m2gcosα = 3m2α F = 3m2(a + gcosα)

Fm

a3 2

= +( )gcosα

Reemplazando en la ecuación (*)

T = 2m2 F3m2

T = 2F/3Clave: B

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

4 Ω

R

R1

2R

18 V

A) 18 Ω B) 20 Ω C) 9 ΩD) 12 Ω E) 15 Ω

7


Resolución

4 Ω

R

R1

2R

0,6A

18 V0,3A

I

I = 0,9 ALey OHMV = IR18 = (0,9)RR = 20 Ω

Clave: B

17. En el circuito que se muestra, determine cuánto indica el amperímetro ideal.

6 Ω

12 Ω

12 Ω

48 V 36 V 96 V

A

A) 2 A B) 3 A C) 5 A

D) 7 A E) 8 A

Resolución

6 Ω

12 Ω

12 Ω

48 V

48 V

36 V

36 V

36 V

5 A

36 V 5 A

2 A 7 A

96 V

96 V

96 V

0 V 0 V 0 V

A

Del gráfico

= 7 AA

Clave: D

18. Se observa que un cuerpo electrizado con q=-3 mC ex-

perimenta una fuerza magnética de 75 mN cuando se

mueve en un campo magnético homogéneo B

con una

velocidad v

= 100 m/s. Determine la inducción magné-

tica B

.

A) – 0,25 T B) 0,25 T C) 0,2 T

D) – 0,2 T E) 0,5 T

Resolución

(q>0)FM B

vy

x

Z

Se tiene que

FM = qvBsen90°

75×10–6 = (3×10–6)102 B

0,25 T = B

B

= −0 25, T

Clave: A

19. Una fuente de luz se encuentra en el interior de un

cubo transparente. Al sumergirlo completamente en

un líquido, se observa que los rayos de luz que inciden

sobre las caras del cubo bajo un ángulo θ>60º no se

refractan hacia el líquido y cuando el cubo se encuen-

tra en el aire, los rayos que inciden bajo ángulos θ>53º

no se refractan al aire. ¿Cuál es aproximadamente el

índice de refracción del líquido?

3 173=( ),

A) 1,04 B) 1,03 C) 1,15

D) 1,12 E) 1,08

Resolución

Inicio

cubo

Liquido (L)

θ

Ley de Snell

nCsenθ = nLsen90°

nCsen60° = nL (1)

Final

cuboAire

θ

Ley de Snell

nCsenθ = nAsen90°

nCsen53° = 1 (2)

Dividiendo (1)/(2)

sensen

6053 11 08

°°=

=

n

n

L

L ,

Clave: E

8


20. Delante de una lente convergente, de 10 cm de distan-

cia focal, se ubica un objeto de 12 cm de altura. Si la

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

altura de su imagen.

A) 8 cm

B) 12 cm

C) 10 cm

D) 16 cm

E) 20 cm

Resolución

Datos

f = +10 cm

Hθ = 12 cm

θ = +4 cm

Se pide Hi (altura imagen)

θ

Hθ

• Ecuación de Descartes

1 1 1

110

1 14

406

203

f i

i

i

= +

= +

= − = −

θ

• Aumento

HH

i

H

H

i

i

i

θ θ=

=−

=

12

203

4

20 cm Clave: E

9


21. Respecto a la electrólisis del agua acidulada, indique la

secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F).

I. Se usa ácido sulfúrico como electrolito.

II. La sustancia obtenida en el electrodo anódico se

usa como conburente.

III. La concentración de la solución aumenta con el

tiempo.

A) FFF B) VVV C) VVF

D) FVV E) VFF

Resolución

El agua acidulada es una solución acuosa diluida de

H2SO4 (soluto).Cuando se electroliza esta solución solo

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

según:

2H2O()→ 2H2(g) + O2(g)

oxidación

reducción

Analicemos las proposiciones I. El H2SO4 (ac) se ioniza y consuce la corriente eléctri-

ca. (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-

men de la solución disminuye, por lo tanto la con-centración de H2SO4(ac) aumenta. (V)

Clave: 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 indepen-diente de la presión inicial del sistema.

A) VVV B) VVF C) FVFD) VFV E) VFF

Resolución

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:

I. Toda reacción reversible siempre llega al equili-brio (V)

II. La constante de equilibrio (KC) esta en función de las concentraciones molares a una temperatura es-

pecifica.

KC = [ ][ ]productosreactivos

(V)

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

especifica solo depende de la temperatura y no de las

cantidades iniciales de las reactivos. (V)

Clave: A

23. ¿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?

Masas atómicas: Na =23; Cl =35,5

A) 71,0 g B) 63,9 g C) 21,3 g

D) 98,0 g E) 42,6 g

Resolución

Cuando se electrolise salmuera, solución acuosa con-centrada 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 reac-ción neta es la siguiente:2NaCl(ac)+2H2O() → H2(g)+Cl2(g)+2NaOH(ac)

Por estequiometría tenemos:

1 mol H2

22,4 L6,72 L

71 gW ? W = 21,3 g

1 mol Cl2 (PM = 71)

Clave: C

24. Calcule el voltaje de una celda galvánica constituida

con un electrodo de cobalto sumergido en una diso-

lución de Co2+ 0,1 M y otra con un electrodo de níquel

sumergido en Ni2+ 0.05 M. La unión de las semiceldas

se completa con un puente salino.

Ni2+| Ni Eº= − 0,25 V

Co2+| Co Eº= − 0,28 V

A) 0,37 V B) 0,47 V C) 0,021 V

D) 0,03 V E) 0,53 V

QUÍMICA

10


Resolución

Según los datos los elctrodos que forman la celda gal-vánica 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 (–):Co Co2++2e ... E0

oxi.=+0,28 VEn cátodo (+):

Ni2++2e Ni ... E0red.= –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.

E Ecelda celda0= = −

0 059,n

log Q ... (1)

Donde:n = N°e = 2

QCo

Ni Q

2+

2+=

=

×= → =

−

−10

5 102 0 3

1

2 , log ,

En (1):

E Vcelda = − × =0 030 059

20 3 0 021,

,, ,

Clave: C

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

CH3C(CH3)2CH(CH3)CH2CH2CH2CH(CH3)2

I. El compuesto presenta cinco carbonos primarios. II. El compuesto tiene por nombre 2,2,3,7 - tetrameti-

loctano. III. El compuesto presenta seis carbonos con hibrida-

ción sp3.

A) VFV B) VFF C) FFVD) VVV E) FVF

Resolución

La estructura (formula). Semi desarrollada del hidro-carburo será

CH3

CH3

CH3

CH2 CH C

CH3 CH3

CH CH3CH2 CH2 1 2 3 4 5 6 7 8

I. Hay 6 carbonos primarios (– CH3) (F) II. El nombre sistemático (IUPAC) es 2,2,3,7 - tetrame-

tiloctano. (V) III. Es un alcano ramificado, donde todos los átomos de

carbono están hibridados en SP3 (los 12 átomos de carbono). (F)

Clave: E

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.

A) solo I B) solo II C) II y IIID) I y II E) I, II y III

Resolución

Los hidrocarburos son componentes formados o cons-tituidos por hidrógeno y carbono. Por ejemplo CH4(me-tano), CH2=CH2(etileno), C6H6(benceno), etc.

I. Son binarios porque están constituidos por dos ele-mentos (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 gru-pos: Alifáticos (acídicos y aliciclicos) y aromáticos (benceno, naftaleno, antraceno, etc). (V)

Clave: E

27. Dados los siguientes potenciales de reducción están-dar, indique cuáles son las proposiciones incorrectas.

Semirreacción Eº

Fe2+|Fe - 0,44 V

Zn2+|Zn - 0,76 V

Ga3+|Ga - 0,53 V

Cu2+|Cu + 0,34 V

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.

A) solo I B) solo II C) solo IIID) I y II E) I, II y III

Resolución

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:Eo

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 ma-

yor Eooxi.y mayor Eo

red.: Zn/Cu. (Incorrecto) II. Fuerza oxidante de Fe2 + es mayor que el de

Ga3 +. (Correcto) III. El metal de mayor Eo

oxi.(Zn) desplaza a los iones del metal con menor Eo

oxi.(Fe), así

Zn(s)+ FeSO2+

42- → ZnSO

2+

42- +Fe(s)

se consume el Zn. (Correcto)

Clave: A

11


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 hi-dróxido 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 B) 4,2 C) 13,5D) 0,5 E) 11,2

Resolución

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

W g g

nW

n mol

KOH

KOH OH

= × =

= = = → =−

40100

5 6 2 24

2 2456

0 04 0 04

, ,

,, ,

M

nBa(OH)2 = 0,3 mol → n molOH = × =2 0 3 0 6, ,

n total mol

OHnV

mol/L

OH−

−

= + =

= = =

( ) , , ,

,,

0 04 0 6 0 64

0 642

0 32

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

Clave: C

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 B) 168,4 C) 43,5D) 130,9 E) 98, 4

Resolución

La relación de lecturas entre una escala termométrica conocida (°C) y una desconocida (°E) se hace en base del teorema de Thales, así:

25

x

210 100

32ºC

ºE ºC

0 congelacióndel H2O

ebullicióndel H2O

Por Thales:

x −−

=−−

25210 25

32 0100 0

Efectuandox = 84,2

Clave: A

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

de la red, rodeados de un “mar de electrones” des-

localizados.

III. Los metales conducen la electricidad en estado só-

lido y líquido.

A) VFV B) VVF C) VFF

D) VVV E) FVV

Resolución

Respecto a los elementos metálicos, en cuanto a su

estructura cristalina (sólidos cristalinos) y propiedades,

analicemos las proposiciones.

I. Debido a los electrones de valencia que se mueven libre-

mente conducen la corriente eléctrica y el calor. (V)

II. En un cristal metálico, los puntos de la red son ca-

tiones metálicos rodeados por un mar de electrones

libres (deslocalizados). (V)

III. Tanto en estado líquido y sólido, los metales condu-

cen la corriente eléctrica. (V)

Clave: D

31. Indique el nombre IUPAC que corresponda al siguiente

hidrocarburo:

CHCC(C2H5)CHCH2C(CH3)2CHCH2

A) 3 -etil - 4,4 -dimetil - 5 -octen-1 - ino

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

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

Resolución

Para nombrar el hidrocarburo planteemos su fórmula

semidesarrollada.

CH

C2H5

CH C C

CH3

CH3

CH CH2CH2 C 1 2 3 4 5 6 7 8

3 – Etil - 6,6 - dimetilocta - 3,7 - dien - 1 - ino

Clave: C

12


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 B) 1,72 L C) 5,82 LD) 4,24 L E) 8,28 L

Resolución

Para disminuir la concentración de una solución, la operación es de dilución, para ello agregamos una cier-ta cantidad de H2O destilada.

CH3COOH(ac) + H2O() CH3COOH(ac)

Solución inicial Solución final

V1 = ?

M1 = 13,2

V2 = 10 L

M2 = 2,8

Se cumple: nsto(1) = nsto(2)

M1V1 = M2V2 → 13,2 V1 = 2,8×10V1 = 2,12 L

Clave: A

33. Indique el compuesto químico inorgánico cuya fórmu-la es incorrecta.

A) ácido arsenioso: HAsO2

B) peróxido de bario: BaO2

C) bromito estánnico: Sn(BrO2)4

D) sulfato manganoso: MnSO4

E) bicarbonato de sodio: NaHCO3

Resolución

Analicemos la relación nombre - formula de los com-puestos inorgánicos dados

Ácido arsemioso H3AsO3

(As=+3 + 5)

3+32

Peróxido de bario: Ba2++O2–2 → BaO2

Bromito estánnico →Sn4++BrO1–2 → Sn(BrO2)4

(Br = +1+3+5+7; Sn=+2+4)Sulfato manganoso → Mn2++SO2–

4 → MnSO4

(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

Clave: A

34. Para la siguiente reacción reversible en equilibrio:

S O SO calors g g( ) ( ) ( )+ +2 2

¿qué perturbaciones aumentarían la producción de dióxido de azufre?

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

A) solo I B) solo II C) solo III

D) I y III E) I, II y III

Resolución

Los factores externos perturbadores que logran desplazar el punto de equilibrio hacia la derecha (→) provocaran un au-mento del rendimiento S(s) + O2(g) SO2(g) + calorAnalicemos 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 reac-ción neta hacia la derecha (→) para aumentar T.

II. Como ∆n= 1–1 =0, los cambios en volumen que im-plica cambios en la presión no altera el equilibrio, pero si añadimos O2(g) habrá una reacción neta ha-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 (→)

Clave: E

35. Para el siguiente compuesto orgánico cuyo nombre IU-PAC 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% B) 82,3% C) 45,7%D) 52,3% E) 72,8%

Resolución

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.

CH3 CH3

CH3

CH3

C C C

Cl Cl

H

H H H H

H H CH3

C C C

H

C

H

C

H

H

C

La formula molecular es C14H24Cl2

PM = 14×12×24×1+2×35,5 = 168+24+71 = 263

ClHC

% , % , %C = × = ≈

168263

100 63 88 63 9

Clave: A

13


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

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.

Masas atómicas: Al=27; Cl=35,5

A) Cl2; 2,40 B) Al; 1,20 C) Cl2; 0,12

D) Cl2; 1,20 E) Cl2; 3,60

Resolución

Los cálculos estequioméricos se hacen con sustancias

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

Hallemos el números de moles de los reactivos.

W g g; n mol

n

Al Al

cl2

= × = = =

= =

90100

45 40 540 527

1 5

127 871

1 8

,,

,

,, mmol

La ecuación balanceada es

2Al + 3Cl2 → 2AlCl32 mol - 3 mol - 2 mol ← de la ecuación

1,5 mol - 1,8 mol - n? ← datos

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

Al mayor

Cl menor

R.L=ClR.E=Al

→ = ( )

→ = ( )

1 52

0 75

1 83

0 62

2

,,

,,

LLos cálculos se hacen siempre con el R.L

mol Cl mol A3 22 − llCl

mol Cl nn mol3

21 81 2

, ?,

−

=

Clave: D

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

de capacidad. Cuando la temperatura se eleva el PCl5

se descompone parcialmente según la siguiente reac-

ción:

PCl PCl + Cl5(g) 3(g) 2(g)

Al alcanzar el equilibrio se encuentra 0,9 mol de PCl5.

Calcule el porcentaje de conversión de la reacción.

A) 20% B) 25% C) 40%

D) 10% E) 30%

Resolución

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

INICIO 1,50 mol

1,50 – x

Cambios con la reacción

– x mol →

Enequilibrio

0 0

0 + x 0 + x

+ x mol + x mol

Por dato

nPCl5 = 1,50 – x = 0,9 → x = 0,6 mol

% conversión de la reacción = x

1 50100

0 61 50

100,

,,

× = ×

% C.R = 40 %

Clave: C

38. Respecto a la tensión superficial, seleccione los enun-

ciados que son correctos.

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

dad del líquido.

II. Solo se presenta en la superficie de un líquido.

III. Su intensidad disminuye al aumentar la temperatura.

A) solo I

B) solo II

C) solo III

D) I y III

E) I, II y III

Resolución

La tensión superficial (γ) es una propiedad física inten-

siva de los líquidos.

I. Como toda propiedad intensiva no depende de la

cantidad del líquido, solo de la naturaleza del líqui-

do. (Correcto)

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

fuerzas netas intermoleculares hacia adentro que so-

portan las moléculas superficiales. (Correcto)

II. Al aumentar la temperatura, aumenta el movi-

miento molecular del líquido, por lo que la γ dis-

minuye. (Correcto)

Clave: E

39. 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.

B) 5 moles de oxígeno, O2.

C) 2,4×1024 unidades fórmula de CaO.

D) 1 mol de moléculas de etano, C2H6.

E) 18 moles de átomos totales en el etanol, C2H5OH.

14


Resolución

Analicemos, cuál de las muestras químicas tiene ma-yor masa o peso

A) W nM gH O2 22 34 68= = × =

B) W nM gO25 32 160= = × =

C) 1 mol CaO

6×1023 unidades2,4×1024 unidades

56 gW

W = 224 g

M CaO

D) PM(C2H6) = 30 → 1 mol pesa 30 g

E) PM(C2H6O) = 46 uma

1 mol C2H6O

46 gW

9 mol átomos

9 mol átomos18 mol átomos

→ W = 92 g

Clave: C

40. Dado el sistema en equilibrio

N O calor NOg g2 4 22( ) ( )+

indique el factor que provocaría que el valor de la cons-

tante de equilibrio disminuya.

A) disminución de la temperatura

B) retiro parcial del NO2

C) adición de un catalizador

D) adición de helio a volumen y temperatura constante

E) aumento de la temperatura

Resolución

Para una reacción dada (con estequiometría definida), la constante de equilibrio (Keq) varía solo con la tem-peratura.En reacción endotermíca (∆H>0)

Keqrelacióndirecta

TSi T KeqSi T Keq

↑ → ↑↓ → ↓

En reacción exotermíca (∆H<0)

Keqrelacióninversa

TSi T KeqSi T Keq

↑ → ↓↓ → ↑

Para la siguiente reacción endotermícaN2O4(g) + calor 2NO2(g)

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

Clave: A

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SIMULACRO ESPECIALcloud.vallejo.com.pe/SOL3A.pdf · Semestral UNI Simulacro Especial de Física y Química 1. ... 7,28 J Resolución Piden la rapidez V en x = 0,2 m Donde Vw=− Ax22