Problemes (amb respostes) (2009)

Ejercicio Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 1º curso
Asignatura Termodinàmica i Cinètica química
Año del apunte 2009
Páginas 2
Fecha de subida 25/05/2014
Descargas 3
Subido por

Vista previa del texto

TERMOQUÍMICA 1.- Trobeu els valors de ∆H0 i ∆U0 associats al procés CH3CH2OH(l) + 1/2O2 (g) → CH3CHO(g) + H2O(l) a partir dels valors de les entalpies estandars de formació: ∆Hºf(etanol(l))= -66,35 kcal mol-1 ; -1 -1 ∆Hºf(etanal(g))= -39,76 kcal mol ; ∆Hºf (H2O(l))= -68,31 kcal mol a 25 ºC.
R : a) ∆Hº= -41,7 kcal mol-1 b) ∆Uo= -42,0 kcal mol-1 2.- ¿Quin és el valor de ∆Hº del procés de combustió del butà i el calor alliberat en cremar 8 l. de butà a 25 º C i 1 atm? ∆Hºf (butà(g))= -29,81 kcal mol-1; ∆Hºf(CO2(g))= -94,1 kcal mol-1 ; ∆Hºf (H2O(l))= -68,31 kcal mol-1 R : a)-688,1 kcal mol-1 b)-225,0 kcal 3.- a) Si l’entalpia de combustió del grafit a 25ºC és -393,51 kJ mol-1 i la del diamant -395,41 kJ mol-1, calcular ∆H0 per a la transició grafit → diamant.
R: 1,9 kJ mol-1 4.- L’entalpia estàndard de la hidrogenació del propè té un valor de -124 kJ mol-1. L’entalpia estàndar per a la combustió del propà és -2220 kJ mol-1. Calcular l’entalpia estàndar de reacció per a la combustió del propè.(∆Hof(H2O(l)= -285,8 kJ mol-1).
R: -2058 kJ mol-1 5.- a) Calculeu les entalpies estàndard de combustió a 298,15 K dels compostos següents: H2(g); CH4(g)(gas natural); C8H18(l)(betzina); CH3OH(l).
b) Determineu l’entalpia específica (∆H0/M), on M és el pes molecular del compost, i la densitat entàlpica (∆H0/ Vm), on Vm és el volum molar del compost, dels fuels de l’apartat a).
c) Discutiu la utilitat com a fuels dels compostos de l’apartat a).
-1 -1 ∆Hºf(CO2(g))= -94,1 kcal mol ;∆Hºf (H2O(l))= -68,31 kcal mol ; ∆Hºf (CH4(g))= -17,88 kcal mol-1 ∆Hºf (C8H18(l))= -60,97 kcal mol-1; ∆Hºf (CH3OH(l))= -57,04 kcal mol-1; ρisooctà=0,69g/l; ρmetanol=0,79g/l.
6.- Per a la reacció 4NH3g) + 3O2(g) → 2N2(g) + 6H2O(l). Determinar el valor de ∆Hº(298 K): a)fent ús de les entalpies d’enllaç següents (kJ mol-1): N-H:391, O=O:495, N-N:946, O-H:463; i b) a partir de les entalpies estàndar de formació (∆Hºf(NH3)= -46,11 kJ mol-1 i ∆Hºf(H2O(l))= -285,83 kJ mol-1). L’entalpia estàndar de condensació de H2O(g) és -44,2 kJ mol-1.
R: a)-1536 kJ mol-1 b)-1530 kJ mol-1 7.- Calcular la ∆Hºf(298 K) del metanol líquid coneixent les entalpies estàndard de formació (kJ mol-1) de les següents espècies C(g)=716,7, H(g)=218,0 i O(g)=247,5, i també les següents entalpies d’enllaç (kJ mol-1): C-H=416, C-O=351 i O-H=463. ∆Hº de condensació del metanol és –37,99 kJ mol-1.
R: -260 kJ mol-1 8.- Per a la reacció SO2(g) + 1/2O2(g) → SO3(g), trobeu el valor de ∆Hº a 873K. ∆Hºf(SO2)= 70,97 kcal mol-1; ∆Hºf(SO3)= -93,9 kcal mol-1 a 298 K; Cpº (SO2)=11,45 cal K-1mol-1;CPº(O2) =7,616 cal K-1 mol-1;CPº(SO3)=16,336 cal K-1 mol-1.
R : -22,3 kcal.mol-1 9.- Trobeu el valor de ∆H0 per al procés: 1/2N2(g) + 3/2 H2(g) → NH3(g) a 700 K (la temperatura apropiada per a la síntesi de l’amoníac). La variació de les Cp,m amb la temperatura pot representar-se aproximadament amb l’equació: C p,m = a + bT + cT − 2 N2 H2 NH3 a (J K–1 mol–1 ) 28,58 27,28 29,75 b (J K–2 mol–1 ) 3,77 ×10-3 3,26 × 10-3 25,1 ×10-3 c ( J K mol–1) -0,50 ×105 +0,50 ×105 -1,55 ×105 -1 ∆Hºf(NH3)= -46,11 kJ mol 10.- R: -53,06 kJ mol-1 Trobar la temperatura màxima de flama quan es crema totalment 1 mol de propà en atmosfera d’aire que conté 5 mols d’O2 i 20 de N2.
Cp (J mol-1 K-1) CO2 26,0 + 45,5 ×10-3T-148,3 ×10-7 T2 H2O 30,36+9,61×10-3 T+11,8× 10-7 T2 N2 27,30+5,23×10-3 T-0.04 ×10-7T2 -1 -1 -1 ∆Hºf (propà(g))= -103.6 kJ mol ; ∆Hºf(CO2(g))= -393,5 kJ mol ; ∆Hºf (H2O(g))= -241,8 kJ mol R: 2285 K ...