Termodynamika - zadania cz. 1

1.
Oblicz standardową entalpię tworzenia 2-chlorobutanu, jeżeli entalpia reakcji 2-butenu z chlorowodorem (w warunkach
standardowych) wynosi – 51,4 kJ/mol, a entalpie tworzenia 2-butenu i chlorowodoru wynoszą odpowiednio – 38,2 i – 92,3
kJ/mol. Porównaj tę wartość z entalpią obliczoną z podanych poniżej energii wiązań i atomizacji:
C–C
347,3 kJ/mol
C(grafit) → C(g)
714 kJ/mol
C–Cl 335,1 ”
H2 → 2H
436 ”
C–H
412,1 ”
Cl2 → 2Cl
242 ”
2.
W zakresie temperatur od 293,16 do 334,43 K średnia wartość ciepła molowego ciekłego chloroformu (CHCl3) mierzonego przy
stałym ciśnieniu wynosi c1 = 118,0 J/(mol K), zaś gazowego chloroformu c2 = 74,5 J/(mol K). Ciepło parowania chloroformu w
293,16 K wynosi L1 = 31,455 kJ/mol. Jaką wartość ma ciepło parowania w 334,43 K?
3.
Dane są entalpie reakcji w temperaturze 292 K, mierzone pod tym samym ciśnieniem, w kJ/mol:
H2(g) + Cl2(g) = 2 HCl(g)
∆1H = -184,1
│KOH(aq) + HCl(aq) = KCl(aq)
∆4H = -57,49
HCl(g) + aq = HCl(aq)
∆2H = -72,42
│KOH(aq) + HI(aq) = KI(aq)
∆5H = -57,19
HI(g) + aq = HI(aq)
∆3H = -80,37
│Cl2(g) + 2KI(aq)= 2KCl(aq) + I2(s)
∆6H = -219,3
Znajdź entalpię powstawania 1 mola jodowodoru z wodoru i jodu (∆twH) w tych samych warunkach
4.
W temperaturze 298 K w bombie kalorymetrycznej spalono 128 mg naftalenu (MC10H8 = 128 g/mol). Wydzieliło się ciepło Q,
temperatura wzrosła o 0,352 stopnia a pojemność cieplna kalorymetru wynosi 14652 J/K. Dane są entalpie tworzenia w 298 K
dla CO2(g) ∆twH (CO2) = - 394 kJ/mol i H2O ∆twH (H2O) = - 286 kJ/mol. (a) Oblicz zmianę entalpii spalania ∆sH naftalenu,
wyjaśnij związek (różnicę) między Q i ∆sH. (b) Oblicz entalpię tworzenia ∆twH naftalenu.
5.
0,542 g izooktanu umieszczono w bombie kalorymetrycznej (stała objętość) kalorymetru, który zawiera 750 g wody o
początkowej temperaturze 25,000oC opływającej komorę spaleniową. Pojemność cieplna kalorymetru (bez wody) wyznaczona w
osobnym eksperymencie wynosi 48 J/K. Po całkowitym spaleniu izooktanu, temperatura wody wyniosła 33,220 oC. (a)
Przyjmując ciepło właściwe wody za równe 4,184 J/(gK) oblicz ∆sUo procesu całkowitego spalania 0,542 g izooktanu. (b) Oblicz
∆sUo procesu całkowitego spalania 1 mola węglowodoru. (c) Oblicz ∆sΗo reakcji całkowitego spalania 1 mola węglowodoru. (d)
Oblicz ∆twΗo izooktanu, jeśli ∆twH (CO2) = - 394 kJ/mol i ∆twH (H2O) = - 286 kJ/mol.
Odp.: (a) – 26.19 kJ
(c) – 5531 kJ/mol
(b) – 5520 kJ/mol
(d) – 190 kJ/mol