Esercizi Es7 Termochimica PDF

Preview

Summary

esercizi termochimica...

Description

Esercitazione 7 Termochimica 1. Calcolare l’entalpia di formazione del metano (CH 4) a partire dagli elementi, sapendo che l’entalpia di combustione del metano è −212,79 kcal/mol e che le entalpie di formazione dell’anidride carbonica e dell’H2O sono rispettivamente −93,69 kcal/mol e −68,3 kcal/mol. ∆𝐻𝑓 (CH4 ) = −17,5 kcal/mol 2. Le entalpie di combustione della formaldeide, CH 2O, e del metanolo, CH3OH, sono rispettivamente: −136,42 kcal/mol e −173,64 kcal/mol. Calcolare l’entalpia della reazione: CH2O + H2 → CH3OH sapendo che l’entalpia di combustione dell’idrogeno è −68,3 kcal/mol. ∆𝐻𝑟 = −31,08 kcal/mol 3. Calcolare l’entalpia di formazione dell’etanolo, CH3CH2OH, a partire dagli elementi, sapendo che l’entalpia di combustione è −326,68 kcal/mol e che le entalpie di combustione del C e dell’H2 sono rispettivamente −93,69 kcal/mol e −68,3 kcal/mol. ∆𝐻𝑓 (CH3 CH2 OH) = −65,6 kcal/mol 4. 500 l di una miscela in condizioni normali costituita da (% in volume): 35% di etano, C2H6, 25% di isobutano, C4H10 e 40% di H2 viene bruciata. Calcolare il calore sviluppato nella combustione. Per l’etano: ΔHC = −372,81 kcal/mol. Per l’isobutano: ΔHC = −683,4 kcal/mol. Per l’idrogeno: ΔHC = −68,3 kcal/mol. 𝑄 = −7334,25 kcal 5. L’aria prelevata da una miniera contiene metano; dopo che è stata innescata la reazione di combustione di 10 l di aria (c.n.), si ottiene un calore di combustione di −1635 cal. Calcolare la percentuale di volume di metano nell’aria. ΔHC (metano) = −212,79 kcal/mol %volCH4 = 1,72 % 6. Calcolare il calore che si svolge quando 4,2 l di H2 reagiscono con eccesso di N 2 a p = 200 atm e a T = 523 K per dare ammoniaca, sapendo che ΔHf (NH3) = −46,19 kJ/mol. 𝑄 = −602,6 kJ

1

7. Calcolare il ΔH di formazione del CO dagli elementi, sapendo che per CO2(g) il ΔHform = 393,5 kJ/mol e che per l’ossidazione di CO(g) a CO2(g) il ΔH= − 283,9 kJ/mol. ∆𝐻𝑓 (CO) = ∆𝐻𝑓 (CO2 ) − ∆𝐻𝑜𝑥 (CO) = −393,5 − (−283,9) = −109,6 kJ/mol 8. Calcolare il ΔH° per la decomposizione di CaCO3(s) a CaO(s) e CO2(g) sapendo che: ΔH°form di CO2(g) = −393,5 kJ/mol ΔH°form di CaO(s) = −635,5 kJ/mol ΔH°form di CaCO3(s) = −1206,9 kJ/mol. o (CaCO3 ) = −177,9 kJ/mol ∆Hdec

9. Calcolare ΔH° per la reazione: 2O Na(s) H   Na idr  e 

disponendo dei seguenti dati: ΔH°subl. di Na = 104,6 kJ/mol ΔH°ion. di Na(g) = 493,7 kJ/mol ΔH°idr. di Na+ = −397,5 kJ/mol ∆H o = 200,8 kJ/mol 10. Calcolare il ΔH°form del glucosio C6H12O6, sapendo che: CO2(g): ΔH°form = −393,5 kJ/mol H2O(l): ΔH°form = −285,8 kJ/mol C6H12O6(s): ΔH°comb = −2815,8 kJ/mol o (C6 H12 O6 ) = −1260 kJ/mol ∆Hform

11. Calcolare il calore sviluppato a p = 1 atm e T = 25°C nella combustione di 1,2 m3 di una miscela di composizione percentuale in volume 70% CH4 e 30% H2, con formazione di H 2O liquida. Le entalpie di combustione del CH4 e dell’H2 sono rispettivamente −212,7 kcal/mol e −68,4 kcal/mol. 𝑄 = −8313 kcal 12. Considerare 1 m3 di una miscela in condizioni standard ( p=1 atm, T=25°C) con composizione in volume pari a 10% N2, 30% H2, 60% CO. Calcolare l’entalpia della reazione di combustione della miscela sapendo che le entalpie standard delle reazioni sono: 2CO(g) + O2(g) → 2 CO2(g) ΔH = −135 kcal 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH = −136,6 kcal ∆𝐻 = −2494 kcal 2

13. La combustione di una mole di glucosio, C6H12O6, a p = cost = 1 atm e T = 20 °C, porta alla liberazione di −673 kcal. Calcolare ΔU per questo processo. ∆𝑈 = −673 kcal 14. Sapendo che per la combustione di una mole di glucosio, C6H12O6, ΔU =−673 kcal e che per la combustione di una mole di acido stearico, C18H36O2, ΔU =−2707,1 kcal, calcolare i valori di ΔH per la combustione del glucosio e dell’acido stearico a T = 293,2 K e p = 1 atm. ∆𝐻𝑔𝑙𝑢𝑐𝑜𝑠𝑖𝑜 = −673 kcal ∆𝐻𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑠𝑡𝑒𝑎𝑟𝑖𝑐𝑜 = −2712,4 kcal

3...