Question

Intrebari din testele de bacalaure 2009

1.cunoscand entalpiile de hifrogenare a acetilenei (c2h2) la etena si a etenei (c2h4) la etan:
   C2H2(g) + H2(g) ->C2H4    H1 = -174 KJ 
   C2H4(g) + H2 (g) ->C2H6   H2= -137 KJ
calculati entalpia reactiei de hidrogenare  a acetilenei (C2H2) la etan (C2H6)

2. Calculati entalpia reactiei de vaporizare a apei cunoscand efectul termic al reactiilor 
    H2(g) + 1/2 O2 (g) -> H2O (g)    H1= -241,8 KJ
     H2(g) + 1/2 O2 (g) -> H2O (l)    H2= -285,5 KJ

3. Calculati cantitatea de caldura care se degaja la arderea completa a 20 moli CO cunoscand variatia de entalpie a reactiei:
    CO(g) + 1/2 O2 -> CO2 (g)   H= -282,8 KJ/ mol

4. Calculati masa (grame) de aluminiu consumata in reactia cu Fe2O3, daca din acest proces chimic rezulta 426 Kj. Ecuatia termochimica este: 
  2Al(s) + Fe2O3(s) -> 2Fe(s) + Al2O3(s) + 852 KJ

Answer 1

Ai acolo niste probleme de termochimie.

Problema 1.

Notam ecuatiile reactiilor(vom face asta la fiecare problema):

C2H2(g) + H2(g)  -->  C2H4(g)    Delta H1 = -174 kJ          (1)

C2H4(g) + H2(g)  -->  C2H6(g)     Delta H2 = -285,5 kJ      (2)

Trebuie sa calculam variatia de entalpie pentru reactia:

C2H2(g) + 2H2(g)  -->  C2H6(g)      Delta H3 = ?                  (3)

Se foloseste  legea lui Hess.

Observam ca daca se aduna membru cu membru ecuatiile reactiilor(1) si (2), se obtine ecuatia reactiei (3):

C2H2(g) + H2(g) + H2(g) +C2H4(g)  -->  C2H4(g) + C2H6(g)

C2H2(g) + 2H2(g)  -->  C2H6(g)                                (3)

Deci Delta H3 = Delta H1 + Delta H2 = -174 + (-285,5) = - 459,5(kJ).


Problema 2.

Notam:
H2(g) + 1/2O2(g)  -->  H2O(g)      Delta H1 = -241,8 kJ              (1)

H2(g) + 1/2O2(g)  -->  H2O(l)           Delta H2 = - 285,5 kJ          (2)

Se cere  sa se gaseasca  variatia de entalpie pentru reactia:

H2O(l)  -->  H2O(g)                         Delta H3 = ?                          (3)

Si aici se aplica legea lui Hess.

Se scrie ecuatia reactiei (2) desfasurata in sens invers:

H2O(l)  ->  H2(g)  +  1/2O2(g)                Delta H2' = - Delta H2 = 285,5 kJ      (2')

Se aduna  membru cu membru ecuatiile reactiilor (1) si (2') si se obtine ecuatia reactiei (3):

H2(g) + 1/2O2(g) + H2O(l)  -->  H2O(g) + H2(g) + 1/2O2(g)

Dupa reducerea termenilor asemenea(H2(g) si O2(g)) se poate scrie:

H2O(l)  -->  H2O(g)                (3)

Deci Delta H3 = Delta H1 + Delta H2' = Delta H1 - Delta H2 = - 241,8 - (- 285,5) = 43,7(kJ).



Problema 3.

CO(g) + 1/2O2(g)  -->  CO2(g)      Delta H = -282,8 kJ/mol

Delta H < 0, deci reactia de ardere a CO(g) la CO2(g) este exoterma.

Se cunoaste variatia de entalpie pentru reactia de ardere a 1 mol CO(g) la CO2(g).

Daca pentru arderea a 1 mol CO(g) se degaja 282,8 kJ
Atunci pentru arderea a 20 moli CO(g) se vor degaja  x kJ

x = 20*282,8/1 = 5656(kJ).
Deci cantitatea de caldura cautata in problema este 5656 kJ.



Problema 4.

2Al(s) + Fe2O3(s)  -->  2Fe(s) + Al2O3(s) + 852 kJ

Procesul chimic din care trebuie sa se determine masa de Al(s) utilizata decurge cu degajarea a 426 kJ, deci pe jumatate caldura care se degaja la reactia a 2 moli Al(s) cu Fe2O3(s)(conform stoechiometriei ecuatiei reactiei)si care este 852 kJ.

Rezulta ca:

Daca pentru arderea a 2 moli Al(s) se degaja caldura de 852 kJ
Atunci pentru arderea a x moli Al(s) se va degaja caldura de 426 kJ

x = 426*2/852 = 1(mol Al(s)).

Dar masa unui mol de Al este 27 g/mol, deci masa de Al(s) cautata in problema este 27(g Al(s)).

Verifica si tu.