Magnus Ehingers undervisning

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

Kemi 1

Administration

Prov 2002-10-07 i Termokemi

Artikelindex

Facit

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

    1. S
    2. F
    3. F
    4. S
    1. S
    2. F
    3. F
    4. F
    5. S
  1. a, c
    1. +276 kJ
    2. +138 kJ/mol
    3. +206 kJ
  2. Enligt tabellen är \(\Delta H_{\text{f, NH}_3} = -46\text{kJ}/\text{mol}\). I reaktionen bildas 2 mol NH3. Därför blir avges 2·(-46)kJ = -92kJ. Reaktionen är exoterm, eftersom ΔH < 0.

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

  1. (–)-pol: Al(s) → Al3+ + 3e

    (+)-pol: Cu2+ + 2e → Cu(s)

    Totalreaktion: 2Al(s) + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu(s)

  2. 2Fe(s) + 1,5O2(g) → Fe2O3(s) + 822kJ (värmemängden ej nödvändig för fullst. korrekt formel)

    nFe2O3 = ½nFe = ½·mFe/MFe = ½·5,00 g/55,845 g/mol = 0,044476676515355 mol

    q = nFe2O3·ΔH = 0,044766... mol·822 kJ/mol = 36,798280956218 kJ ≈ 36,8 kJ

    Korrekt reaktionsformel – 1p; korrekt mängd järn som reagerar – 0,5p; korrekt mängd Fe2O3 som bildas – 0,5p; korrekt värmemängd som utvecklas – 1p.

  3. Ur tabell 1 läser vi att bildningsentalpin för 1 mol vatten är -286kJ. Det ger oss följande reaktionsformel

    H2O(l) +286 kJ → ½O2(g) + H2(g)

    Förhållandet energi:O2 blir 572:1. Det innebär att om vi tillsätter 32,1 kJ får vi 32,1/572 mol O2 = 0,05611888111 mol O2.

    Volymen syrgas blir då

    V = nVm = 0,05611888111 mol·24 dm3/mol = 1,3468531 dm3 ≈1,35 dm3.

    Rätt reaktionsformel (rätt förhållande O2 till övriga) – 1p; rätt bildningsentalpi för 1 mol O2 – 1p; rätt mängd bildad O2 – 1p; rätt volym bildad O2 – 1p.

    1. \(q = c_{\text{olja}}m_{\text{olja}} \Delta T \Leftrightarrow c_{\text{olja}} = \frac {q}{m_{\text{olja}} \Delta T}\)

      \(q = 0,63n_{\text{C}_4\text{H}_{10}} \cdot \Delta H_{\text{C}_4\text{H}_{10}} \Rightarrow c= \frac { 0,63n_{\text{C}_4\text{H}_{10}} \cdot \Delta H_{\text{C}_4\text{H}_{10}}}{m_{\text{olja}} \Delta T}\)

      \(n_{\text{C}_4\text{H}_{10}} = \frac {m_{\text{C}_4\text{H}_{10}}}{M_{\text{C}_4\text{H}_{10}}} \Rightarrow c = \frac {0,63\frac {m_{\text{C}_4\text{H}_{10}}}{M_{\text{C}_4\text{H}_{10}}} \Delta H_{\text{C}_4\text{H}_{10}}}{m_{\text{olja}} \Delta T} =\)

      \(= \frac {0,63 \cdot \frac {10,0\text{g}}{58,1237\text{g/mol}} \cdot 2877000 \frac {\text{J}}{\text{mol}}}{1000\text{g} \cdot (186-23,6)\text{K}} =\)

      \(= 1,9201764275\frac{\text{J}}{\text{gK}} \approx 1,92\frac{\text{J}}{\text{gK}}\)

      Korrekt mängd butan – 1p; korrekt värmemängd från butanet – 1p; korrekt beräkning av värmekapaciteten – 1p.

    2. Ja, den är bättre (1p) därför att man vill ha en olja som kan jobba vid så hög temperatur som möjligt. Om värmekapaciteten är högre, krävs det mera energi för att höja temperaturen hos oljan, och därmed kan oljan jobba vid högre temperaturer. Oljan s.a.s. "suger åt sig" mer värme, ju högre värmekapaciteten är (1p). (Sedan finns det förstås andra faktorer som påverkar om oljan faktiskt är bättre än "vanlig" smörjolja, såsom viskositet, blandbarhet i bensin, framställningskostnad etc.)

| ▶

 

   

Också intressant: