termochemia.doc

C2.26 Wartość DparHo pewnej cieczy wynosi +26,0 kJ·mol-l. Oblicz q, w, DH i DU, gdy 0,05 mola tej cieczy odparowuje w temperaturze 250 K pod ciśnieniem 750 Tr.

Odp.: q = 13 kJ = DH, w ≈ –1 kJ, DU = 12 kJ

C2.27 Standardowa entalpia tworzenia etylobenzenu wynosi -12,5 kJ·mol-l. Oblicz stan­dardową entalpię spalania tego związku.

Odp.: –4564,7 kJ·mol–1

C2.28 Oblicz standardową entalpię uwodorniania heks-l-enu do heksanu, wiedząc, że stan­dardowa entalpia spalania heks-l-enu wynosi –4003 kJ·mol–1. Stan­dardowa entalpia spalania heksanu wynosi –4163 kJ·mol–1.

Odp.: –126 kJ·mol–1

C2.29 W temperaturze 25°C standardowa entalpia spalania cyklopropanu wynosi –2091 kJ·mol–1. Na podstawie tej informacji oraz znajomości entalpii tworzenia CO2(g) i H2O(c) oblicz entalpię tworzenia cyklopropanu. Standardowa entalpia tworzenia propenu wynosi +20,42 kJ·mol–1. Oblicz entalpię izomeryzacji cyklopropanu do propenu.

Odp.: DtwHo (CH2)3  = 53 kJ·mol–1, DizomeryzacjiHo = –33 kJ·mol–1

C2.30 Oblicz standardową energię wewnętrzną tworzenia ciekłego octanu metylu, wiedząc, że jego standardowa entalpia tworzenia wynosi –442 kJ·mol–1.

Odp.: DtwU = –432 kJ·mol–1

C2.31 Po przepuszczeniu prądu o natężeniu 3,20 A ze źródła o napięciu 12,0 V w czasie 27,0 s temperatura bomby kalorymetrycznej wzrosła o 1,617 K. Oblicz c stałą kalorymetru. (1J = 1V · 1C)

Odp.: 641 J·K–1

C2.33 Po spaleniu 0,3212 g glukozy w bombie kalorymetrycznej o stałej równej 641 J·K–1 temperatura wzrosła o 7,793 K. Oblicz a) standardową molową energię spalania, i b) standardową entalpię tworzenia glukozy (należy skorzystać z danych zawartych w tabeli). M = 180,16 g·mol–1.

Odp.: a) DspUo = –2,80 MJ·mol–1, b) DtwHo = –1,28 MJ·mol–1

C2.34 Oblicz standardową entalpię rozpuszczania AgCl(s) w wodzie, znając entalpię tworzenia jonów w stanie stałym i uwodnionym (tabela).

Odp.: DrozpHo = 65,49 kJ·mol–1

C2.35 Standardowa entalpia rozkładu żółtego kompleksu H3NSO2 na NH3 i SO2 wynosi +40 kJ·mol-l. Oblicz standardową entalpię tworzenia H3NSO2.

Odp.: –383 kJ·mol–1

C2.36 Masa typowej kostki cukru (sacharoza) wynosi 1,5 g. Oblicz, jaka ilość energii wydzieli się podczas jej spalania w powietrzu (proces izobaryczny). Na jaką wysokość mogłaby się wspiąć osoba o wadze 65 kg po zjedzeniu takiej kostki cukru, przy założeniu, że 25% energii jest zużyte na pracę? M= 342,3 g·mol–1.

Odp.: qp = –25 kJ, h ≈ 9,8 m

C2.37 Standardowa entalpia spalania gazowego propanu wynosi –2220 kJ·mol–l, a standar­dowa entalpia parowania ciekłego propanu +15 kJ·mol–l. Oblicz wartość a) standardowej entalpii oraz b) standardowej energii wewnętrznej spalania ciekłego propanu.

Odp.: DspHo = –2205 kJ·mol–1, DspUo = –2200 kJ·mol–1

C2.41 W temperaturze 298 K, dla reakcji C2H2OH(c) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(g), Dr-cjiUo = –1373 kJ·.mol-l. Oblicz Dr-cjiHo.

Odp.: Dr-cjiHo = –1368 kJ·mol–1

C2.42 Oblicz standardową entalpię tworzenia a) KCIO3(s), znając entalpię tworzenia KCl, b) NaHCO3(s), znając entalpię tworzenia CO2 i NaOH, oraz wiedząc, że

Odp.: DtwHo(KClO3, s) = –392,1 kJ·mol–1, DtwHo(NaHCO3, s) = –946,6 kJ·mol–1

C2.43 Wyznacz standardową entalpię reakcji 2NO2 → N2O4(g) w temp. 100°C, znając jej wartość w temp. 25°C, jaka wynosi –57,20 kJ·mol–1. cp(N2O4, g) = 77,28, cp(NO2, g) = 37,2 kJ·mol–1.

Odp.: Dr-cjiHo(373 K) = –56,98 kJ·mol–l

C2.44 Zakładając, że wszystkie pojemności cieplne nie zmieniają się w zadanym przedziale temperatury, oblicz Dr-cjiHo oraz Dr-cjiUo dla reakcji C(grafit) + H2O(g) → CO(g) + H2(g), przebiegającej a) w temp. 298 K, b) w temp. 378 K.

cp(CO, g) = 29,14, cp(H2, g) = 28,82, cp(C, gr) = 8,53, cp(H2O, g) = 33,58 [J·mol–1]

Odp.: Dr-cjiHo(298 K) = +131,29 kJ·mol–l, Odp.: Dr-cjiUo(298 K) = +128,81 kJ·mol–l, Odp.: Dr-cjiHo(378 K) = +132,56 kJ·mol–l, Dr-cjiUo(378 K) = +129,42 kJ·mol–l

C2.46 Na podstawie danych dla grup termochemicznych zamieszczonych w tabeli oszacuj standardowe entalpie tworzenia w fazie gazowej a) cykloheksanu, b) 2,4-dimetyloheksanu.

Grupy termochemiczne Bensona

Odp.: a) DtwHo = –124,2 kJ·mol–1, b) DtwHo = –222,46 kJ·mol–1

P2.2. Przeciętny człowiek każdego dnia w wyniku przemian metabolicznych wytwarza około 10 MJ ciepła. Zakładając, że ciało ludzkie o masie 65 kg jest układem izolowanym i ma pojemność cieplną wody, oszacuj, o ile wzrosłaby jego temperatura. Ciało ludzkie jest w rzeczywistości układem otwartym, a strata ciepła odbywa się głównie przez odparowanie wody. Jaka masa wody musi ulec odparowaniu każdego dnia, aby utrzymać stałą temperaturę ciała?

Odp.:+37 K, 4,09 kg

P2.5. W naczyniu o pojemności 100 cm3 odparowano 5,0 g stałego ditlenku węgla w tem­peraturze 25°C. Oblicz pracę, gdy układ rozpręża się a) izotermicznie pod ciśnieniem 1,0 atm i b) izotermicznie i odwracalnie do tej samej objętości jak w a).

Odp.: a) –0,25 kJ, b) –0,94 kJ

P2.7. Nowa odmiana fluorowęgla o masie molowej 102 g·mol-1 została umieszczona w naczyniu ogrzewanym elektrycznie. Pod ciśnieniem 650 Tr ciecz wrzała w temperaturze 78°C. W temperatu­rze wrzenia stwierdzono, że przy przepuszczaniu prądu o natężeniu 0,232 A ze źródła o napięciu 12,0 V w czasie 650 s odparowan...