Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kemi 1

Administration

Prov 2002-10-03 i Termokemi - Facit

Artikelindex

Facit

Betygsgränser

Max: 25,5
Medel:  
G: 8,0
VG: 15,5
MVG: 20,5

Del I. Endast lösning (svar) krävs. Glöm inte enhet!

    1. exoterm
    2. exoterm
    3. endoterm
    4. endoterm
    5. exoterm
  1. -184kJ
  2. Reaktionen Na+(g) + Cl(g) → NaCl(s) kan brytas ner i följande delreaktioner:

    Na+(g) + Cl(g) → Na(g) + Cl(g) + 147kJ

    Na(g) + Cl(g) → Na(s) + ½Cl2(g) + 230kJ

    Na(s) + ½Cl2(g) → NaCl(s) + 411kJ

    Summerar man dessa får man att ΔH för hela reaktionen blir -(147 kJ + 230 kJ + 411 kJ) = -778 kJ

    1. Bly
    2. Tenn
  3. a, b
  4. b

Del II. Fullständig lösning och (i förekommande fall) balanserade reaktionsformler krävs. Glöm inte enhet!

  1. Svar: 2Ca(s) + O2(g) → 2CaO(s) (1p)

    Eftersom reaktionen verkligen sker, trots att oordningen (entropin) minskar, måste reaktionen vara exoterm, d.v.s. ΔH måste vara negativt (1p). (Även att alla förbränningar är exoterma duger som svar.)

  2. Mg(s) + ½O2(g) → MgO(s) + 601 kJ (värmemängden ej nödvändig för fullst. korrekt formel)

    nMgO = nMg = mMg/MMg = 1,00 g/24,31 g/mol = 0,04113533... mol

    q = nMgO·ΔH = 0,04113533 ... mol · 601 kJ/mol = 24,7223364... kJ ≈ 24,7 kJ

    Korrekt reaktionsformel – 1p; korrekt mängd magnesium som reagerar – 0,5p; korrekt mängd magnesiumoxid som bildas – 0,5p; korrekt värmemängd som utvecklas – 1p.

    Angett q med negativt tecken ... -0,5

    Obalanserad reaktionsformel ... -1

    Felaktigt ΔH från tabellen ... -0,5

    Räknat på n = mMg/MMgO ... -1

  3. Cellschema: - Zn(s) | Zn(NO3)2(aq) || AgNO3(aq) | Ag(s) +

    (även - Zn(s) | Zn2+(aq) || Ag+(aq) | Ag(s) + eller motsvarande är godkänt)

    minuspol: Zn(s) → Zn2+ + 2e

    pluspol: 2Ag+ + 2e → 2Ag(s)

    cellreaktion: Zn(s) + 2Ag+ → Zn2+ + 2Ag(s)

    Glömt laddning på jonerna i cellschemat ... -0,5

    Fel laddning på jonerna ... -0,5/jon

    Förväxlat/utelämnat plus- & minuspolen ... -0,5

  4. nO2 = 1,00 dm3/24,0 dm3/mol = 0,0416666667 mol

    Ur tabell 1 läser vi att bildningsentalpin för 1 mol vatten är -286 kJ.

    H2O(l) +286 kJ → ½O2(g) + H2(g)

    Om man tillför 286 kJ till 1 mol H2O(l) får man ½ mol O2. Vi är intresserade av 0,04166... mol O2. Det ger oss att:

    \(\frac {0,41666667\text{mol}}{0,5\text{mol}} = \frac {x}{286\text{kJ}} \Leftrightarrow\)

    \(x = \frac {286\text{kJ} \cdot 0,41666667\text{mol}}{0,5\text{mol}} = 23,83333\text{kJ} \approx 23,8\text{kJ}\)

    Rätt mängd O2 – 1p; rätt bildningsentalpi för 1 mol vatten – 1p; rätt reaktionsformel (rätt förhållande på O2 till övriga) – 1p; rätt uträkning – 1p.

  5. \(n_{\text{C}_4\text{H}_{10}} = \frac {m_{\text{C}_4\text{H}_{10}}}{M_{\text{C}_4\text{H}_{10}}} = \frac {10,0\text{g}}{(12,011 \cdot 4 + 1,00797 \cdot 10)\text{g/mol}} =\)

    \(= 0,1720468587\text{mol}\)

    \(q_{\text{C}_4\text{H}_{10}} = n_{\text{C}_4\text{H}_{10}} \Delta H_{\text{C}_4\text{H}_{10}} = 0,1720468587\text{mol} \cdot 2877\text{kJ/mol} =\)

    \(= 494,9788124\text{kJ}\)

    \(q_{\text{H}_2\text{O}} = cm \Delta T = 4,18\frac{\text{J}}{\text{gK}} \cdot 1000\text{g} \cdot (98,2-23,6)\text{K} =\)

    \(= 311,828\text{kJ}\)

    \(\frac {q_{\text{H}_2\text{O}}}{q_{\text{C}_4\text{H}_{10}}} = \frac {311,828\text{kJ}}{494,9788124\text{kJ}} = 0,6299825208 \approx 63,0\%\)

    Svar: 63,0 %

    Korrekt mängd butan som förbränns – 1p; korrekt mängd värme från butanet – 1p; korrekt mängd värme vattnet upptagit – 1p; korrekt beräkning av andelen värme som överförs till vattnet – 1p.

| ▶

 

 

Också intressant: