Thermochemie Prüfung 1 und Problemlösungen
Thermochemie Prüfung 1 und Problemlösungen
1. Welche der folgenden Reaktionen sind endotherm, dh ∆H ist positiv?
I. H2O(l) + 10,5kcal → H2O(g) ∆H1
II. 2NH3 +22kcal → N2 + 3H2 ∆H2
III. Na + Energy → Na+1 + e- ∆H3
Lösung:
Wenn die Materie ihren Zustand von flüssig zu gasförmig ändert, absorbieren sie Energie. I ist eine endotherme Reaktion. ∆H1 ist positiv.
Bei Zersetzungsreaktionen wird Energie (Wärme) aufgenommen. III ist eine endotherme Reaktion. ∆H2 ist positiv.
Um ein Elektron aus dem Atom zu entfernen, sollten wir Energie geben, also ist III eine endotherme Reaktion und ∆H3 ist positiv.
2. Die angegebene Tabelle zeigt die molare Standardenthalpie für die Bildung einiger Substanzen.
Ermitteln Sie die Enthalpie von C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) anhand der in der folgenden Tabelle angegebenen Daten.
Lösung:
C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l)
∆H=[3∆HCO2 + 4∆HH2O] - [1∆HC3H8 + 5∆HO2]
Da O2 ein Element ist, ist seine molare Bildungsenthalpie Null.
∆H=[3.(-94) + 4.(-60)] - [1.(-25) + 5.0]
∆H=-522 + 25
∆H = -497 kcal / mol (ist negativ, dh die Reaktion ist exotherm)
3. Berechnung der Enthalpie von;
CO2(g) + H2(g)→ CO(g) + H2O(g)
Welche der folgenden Faktoren müssen bekannt sein?
I. Molbildungsenthalpie von H2O(g)
II. Molare Bildungsenthalpien von CO (g) und CO2(g)
III. Reaktionsenthalpie; H2(g) + 1/2O2(g)→ H2O(g)
Lösung:
Wir finden die Enthalpie von CO2(g) + H2(g) → CO(g) + H2O(g);
∆H=Σa∆H(F.(Products) - Σb∆H(F.(Reactants)
∆H=[∆HCO + ∆HH2O] - [∆HCO2 + ∆HH2]
Da H2 ein Element ist, ist die molare Bildungsenthalpie Null.
Wir müssen also I und II kennen, um die Enthalpie einer gegebenen Reaktion zu finden.
4. Finden Sie die molare Verbrennungsenthalpie von C2H5OH unter Verwendung der folgenden molaren Stoffenthalpie. ∆H C2H5OH(l)= -67 kcal/mol
∆H CO2(g)= -94 kcal/mol
∆H H2O(l)= -68 kcal/mol
Lösung:
Wir sollten zuerst die Verbrennungsreaktion von C2H5OH schreiben;
C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(s)
Wir verwenden die folgende Formel, um unbekannte Enthalpie zu finden;
∆HReaktion=Σa∆H(Produkte) - Σb∆H(Reaktanten)
∆HVerbrennung=(2∆HCO2(g) + 3 ∆HH2O(l) ) - (∆HC2H5OH(l) + 3∆HO2)
∆HVerbrennung=[2.(-94) + 3.(-68)] - [-67]
∆HVerbrennung= -325 kcal/mol
5. In 1000 g Glaskalorimeter sind 32 g S mit 1000 g Wasser enthalten. Wenn 32 g S im Kalorimeter verbrannt werden, steigt die Temperatur von 20 ° C auf 90 ° C. Finden Sie die molare Verbrennungsenthalpie von S.
Lösung:
Wir finden die Wärme, die Glas und Wasser bei der Verbrennung gewinnen, als Formel; Q=m.c.∆T
Qglas=1000.0,2.(90-20)=14000 cal
Qwasser=1000.1.(90-20)=70000 cal
Qkalorimeter=70000 + 14000= 84000 cal
1 mol S is 32 g.
Die molare Verbrennungsenthalpie von S beträgt 84000 cal oder 84 kcal.
Da es sich um Verbrennungsenthalpie handelt; ∆HVerbrennungS= -84 kcal/mol