Reaktionsenthalpie, Kondensationsenthalpie beim Gewitter, Verbrennungsenthalpie des Ethanols, Bindungsenergie

1. Die Fläche der Stadt Münster Beträgt 30245 ha. Bei einem Gewitterregen im Sommer fallen 25 mm Niederschlag.                                                                     

a Berechne die Gesamtniederschlagsmenge in l.

b)Die Dichte des Wassers ist 1. Welche Wärmemenge wird frei, wenn diese Menge aus Wasserdampf in den Wolken kondensiert?

c)1 kg TNT setzt ungefähr 4 ooo  kJ Enegrie frei. Wieviel kg TNT wären erforderlich, um die Energie freizusetzen, die ein einziger Gewitterguß in der Atmosphäre  erzeugt?

2. Berechne die Reaktionsenthalpie der Reaktion von

F2  + H2O (l)  =  2 HF + 1/2 O2

aus der Reaktionsenthalpie der folgenden Reaktionen:

H2  +  F2  =  2HF       D H  =  -535,6 kJ

2H2  +  O2  = 2H2O   D H  =  -569    kJ

3. Berechne die Verbrennungswärme des Ethanols (l) aus folgenden Reaktionsgleichungen:

2C(f)  +  3H2 (g)   +  1/2 O2(g)   =    C2H5OH (l)          D H  =  - 277,8 kJ

3 C(f) +  O2 (g)      =    CO2 (g)                                   D H  =  - 393,7 kJ

H2   + 1/2 O2  = H2O (l)                                             D H  = -285,8 kJ

4. Berechne die Bindungsenergie der O - H Bindung in Ethanol aus folgenden Daten:

Bindungsenergien in kJ / mol Bindungen

C -H  413,4

C -C  347,7

C - O  351,5

Energien zur Überführung der Elemente in Atome  (kJ/mol Atome)

C    718,4

H    217,8

O    247,5

5. Berechne die thermodynamischen Daten einschließlich der Gleichgewichtskonstanten für folgende Reaktion: (Boudouard Gleichgewicht, bei welchen technischen Prozessen spielt dieses Gleichgewicht eine wichtig Role?)

C  +  CO2  =  2 CO

6. Berechne die Bildungswärme von NO aus folgenden Reaktionsgleichungen:

4 NH3  + 5  O2  = 4 NO + 6H2O (l)

4 NH3 + 3 O2  = 2 N2  + 6 H2O (l)

7. 3 g CaCO3 werden mit Säure (H3O+, H+ aq.) zur Reaktion gebracht. Dabei enstea)Zeichne den Versuchsaufbau.

b)Berechne die Reaktionsenthalpie dieser Reaktion. Vergleiche den gefundenen Wert hen Ca2+ , CO2 und H2O (l). 5o g Wasser in einem Kalorimeter werden durch diese Reaktion um 2,2 K erwärmt. Berechne die Reaktionswärme pro Formelumsatz.

8. Man synthetisiert 1 g HCl (g) in einem Kalorimeter. 100 g Wasser erwärmen sich dabei um 6,04 K.

mit dem in der Tabelle angegebenen.

c) berechne die übrigen thermodynamischen Daten dieser Reaktion und interpretiere sie.

d Berechne aus den thermodynamischen Daten der Lösung von HCl in Wasser die 0Dissoziationskonstante der Säure.

Lösungen:

1a) 4,85  10 13

  b)  11,6

2.  -251,1 kJ

3. 1367 kJ

4. 459,6 kJ

5.  H  =  173,5 kJ

     S  =   176,51 J/K/mol

     G  =   176,5 kJ

     K =  5  10 -22

6. 90,4 kJ

7.  15,4 kJ

8.b) 92,2 kJ

   c) G = 95,5 kJ

   d) Ks = 2 10 6