Exercicis termoquímica i cinètica

El butà i el propà són dos gasos combustibles utilitzats en la industria i les llars.
Escriviu les reaccions de combustió del butà i el propà i calculeu, per a cada combustió, la calor a pressió constant alliberada en condicions estàndard quan es forma 1 mol ce CO2
Considerant la calor a pressió constant alliberada per cada mol de CO2 ,justifiqueu quin del dos combustibles contribuirà més al’agreujament de l’efected’hivernacle.
Dades
Temperatura 25ºCPropà gas Butà gas H2O (liq) CO2 (g)
∆Hfo (kJ/mol) -103,8 -126,5 -285,8 -393,5
Avui dia, per tal de rebaixar la dependencia respecte dels combustibles fòssils, s’estudien i es desenvolupen motors a base de piles de combustible alimentades amb hidrogen. Aquests ginys es fonamenten en la reacció global següent:H2 (g) + ½ O2 (g) → H2O(l)
Raoneu el signe de ∆S i QUOTE d’aquesta reacció.
Fent servir la llei de Hess, calculeu la ∆Hfo d’1 mol d’aigua gas a 100ºC.
Dades:
Entalpia de formació de l’aigua líquida a 25ºC ∆Hof ( H2O(l))= -285,8 kJ/mol
Capacitat calorífica específica( o calor específica) de l’agua +4,18J/K.gConsidereu que la capacitat calorífica específica de l’aigua no varia enl’interval de 25ºC a 100ºC.
Massa molecular de l’aigua 18,o g
Entalpia de vaporització de l’aigua a 100ºC H2O(l) a 100ºC → H2O (g) a 100ºC +40.66 kJ/mol.
Tal com es fa constar en les advertències de les autoritats sanitàries españoles, el benzè (C6H6) és un agent cancerigenque és present en el fum del tabac.
Calculeu la calor a pressió constant que s’alliberarà en la combustió d’1 mol de benzè líquiden condicions estàndard a 25ºCCalculeu la calor a volum constant que s’alliberarà en la combustió d’1mol de benzè líquid en condicions estàndard a 25ºCDefiniu entalpia de vaporització d’una substància i calculeu l’entalpia de vaporització del benzè líquid en condicions estàndard a 25ºC i expresseu el resultat en kJ·kg-1
Dades a 25ºCH2O (l) CO2 (g) C6H6 (l) C6H6 (g)
∆Hf kJ/mol -285,8 -393,5 49,082,9
La cinètica és la part de la química que estudia la velocitat de les reaccions i els mecanismos mitjançant els quals es produeixen aquestes reaccions.
Les reaccios químiques entre substàncies sòlides generalment presenten unes velocitats de reacció molt més petites que les que assoleixen quan aquests mateixos sòlids están dissolts. Expliqueu-ne la raó
La velocitat d’una reacció del tipusA(g) + B(g) → C(g) s’incrementa en augmentar la temperatura. Expliqueu-ne la raó.
Tot i que la combustió del butà és espontània des d’un punt de vista termodinàmic, quan hi ha una fuita d’aquest gas no es produeix la combustió del gas fins que no salta una guspira. Expliqueu-ne la raó
La formació del CO és difícil de dur a terme experimentalment perquè, si no es fa servir un excés d’oxigen, lareacció és incompleta, i si hi ha un excés d’oxigen no es pot evitar que l’oxidació continuï i es formi també CO2. El valor de l’entalpia de formació del CO gasós es calcula a partir de la determinació de les entalpies de combustió del C grafit i del CO gasós.
Escriviu l’equació de la reacció de formació del CO gasós. Calculeu l’entalpiaestàndard de formació del CO gasós a partir de la figurasegüent:

Esbb) es fan reaccionar, a pressió constant, 140 g de CO i 20,4 L d’O2 gasós mesurats a 1,2 atm i 25 °C, i es forma CO2 gasós. Quina quantitat de calor es desprèn enaquesta reacció.
Dades: Considereu que en tots els casos les reaccions es produeixen en condicions estàndard i a 25 °C.
R = 0,082 atm·L·K–1·mol–1 = 8,31 J ·K–1·mol–1
La hidròlisi de la sacarosa, o sucre de taula, es potefectuar en un medi àcid queactua com a catalitzador. S’ha comprovat experimentalment que aquesta reacció té una cinètica de primer ordre respecte de la sacarosa
C12H22O11 (aq) + H2O(l) → C6H12O6 (aq) + C6H12O6(aq)
Sacarosa H+ glucosa fructosa
Definiu el concepte d’ordre de reacció respecte d’un reactiu. Quin dels següents gràfics (A, B o C)...