Energia Chimică și Termică

Capitolul 8. ENERGIA CHIMICĂ ŞI TERMICĂ

1. Se dau reacţiile de mai jos:

C (s) + O2 (g) = CO2 (g) ΔH1 = − 94,1 kcal

H2 (g) + 1/2 O2 (g) = H2O (g) ΔH2 = − 68,3 kcal

C2H2 (g) +5/2 O2 (g) = 2CO2 (g) + H2O (g) ΔH3 = − 310,7 kcal

Să se calculeze entalpia de formare a acetilenei.

a) – 567,2 kcal; b) + 567,2 kcal;

c) + 146,3 kcal; d) – 54,2 kcal;

e) + 54,2 kcal.

2. Valorile entalpiilor de formare ale CaO (s), CO2 (g) şi CaCO3 (s) sunt – 151,9 kcal, – 94,1 kcal şi respectiv – 288,5 kcal. Să se calculeze efectul termic al reacţiei:

CaCO3 (s) = CaO (s) + CO2 (g)

a) – 42,5 kcal b) + 42,5 kcal

c) – 42,5 kJ d) + 42,5 kJ

e) altă valoare decât cele de mai sus

3. Se dau ecuaţiile termochimice:

2C2H2 (g) + 5O2 (g) = 4CO2 (g) + 2H2O(g) ΔH1= – 2510 KJ

C2H4 (g) + 3O2 (g) = 2CO2 (g) + 2H2O (g) ΔH2= – 1322 KJ

2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g) ΔH3= – 484 KJ

Calculaţi variaţia de entalpie a reacţiei de hidrogenare a acetilenei la etenă:

C2H2 (g) + H2 (g) = C2H4 (g) ΔH=?

a) – 1672 kJ; b) – 175 kJ;

c) – 4316 kJ; d) – 2158 kJ;

e) 2510 kJ.

4. Calculaţi entalpia de formare a etanolului, cunoscând următoarele date termodinamice:

C2H5OH (l) + 3O2 (g) = 2CO2 (g) +3 H2O (l) ΔH1 = – 1365 kJ

1/2 O2 (g) + H2 (g) = H2O (l) ΔH2 = – 285,5 kJ

C (s) + O2 (g) =CO2 (g) ΔH3 = – 392,9 kJ

a) 554,6 kJ; b) – 554,6 kJ;

c) 277,3 kJ; d) – 277,3 kJ;

e) altă valoare diferită de cele de mai sus.

5. Arătaţi în ce sens reacţia de izomerizare a izobutanului este spontană şi care este valoarea ΔG la 25 °C, ştiind datele:

i-butan = n-butan

Hf (kJ/mol) – 131,7 – 124,6

S (J/(mol.K)) 294,3 309,7

a) r. inversă spontană, 2,51 kJ; b) r. directă spontană, – 2,51 kJ;

c) r. inversă spontană, 5,02 kJ; d) r. directă spontană, – 5,02 kJ;

e) inversă spontană, 1,25 kJ.

6. Se dau următoarele reacţii chimice:

2 Al (s) + 3/2 O2 (g) = Al2O3 (s) ΔH1 = – 1672 kJ

2 Fe (s) + 3/2 O2 (g) =Fe2O3 (s) ΔH2 = – 836 kJ

Să se calculeze variaţia de entalpie pentru reacţia unui mol de Fe2O3 (s) cu Al (s), precizând dacă reacţia este endotermă sau exotermă.

a) – 836 kJ, exotermă; b) 836 kJ, endotermă;

c) 2508 kJ, exotermă; d) 2508 kJ, endotermă;

e) – 1254 kJ, exotermă.

7. Se consideră reacţia de mai jos şi valorile entalpiilor libere standard de formare la 25 °C:

H2O2(l) = H2O(l) + 1/2 O2(g)

G0f(kJ/mol) –103,25 – 228,23 0

Calculaţi ΔG şi arătaţi dacă reacţia de descompunere a apei oxigenate este spontană la această temperatură.

a) 124,98 kJ/mol, Da; b) – 124,98 kJ/mol, Da;

c) 124,98 kJ/mol, Nu; d) – 124,98 kJ/mol, Nu;

e) – 331,48 kJ/mol, Da.

8. Se consideră reacţia de mai jos şi valorile entalpiilor libere standard de formare la 25 °C:

NO2(g) = NO(g) + 1/2 O2 (g)

G0f (kJ/mol) 51,83 86,52 0

Calculaţi ΔG şi arătaţi dacă reacţia de descompunere este spontană la această temperatură.

a) 138,35 kJ/mol, Da; b) – 138,35 kJ/mol, Nu;

c) 34,69 kJ/mol, Nu; d) 34,69 kJ/mol, Da;

e) – 34,69 kJ/mol, Da.