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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.(Produkten) - Σb∆H(F.(Reaktanten)

∆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


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