soal-soal termokimia

1.      Yang mana dari berikut laporan harus diketahui untuk mencari entalpi;

CO ₂ (g) + H ₂ (g) → CO (g) + H ₂ O (g)

I. entalpi molar pembentukan H ₂ O (g)

II. Molar entalpi pembentukan CO (g) dan CO ₂ (g)

III). Molar Entalpi pembakaran C (s + O ₂ (g) → CO ₂ (g)

Solusi:

Entalpi reaksi yang diberikan ditemukan oleh;

ΔH = [ΔH _CO + _H2O ΔH] - [ΔH _CO2 + ΔH _H2]

Sejak entalpi H ₂ adalah nol, kita harus tahu entalpi molar pembentukan CO ₂ (g), CO (g) dan H ₂ O (g).

2.      Selama reaksi pembentukan Al ₂ O ₃ dari 5,4 g Al dan jumlah cukup O _2, suhu 2 kg air meningkat 20 ⁰ C. Cari entalpi pembentukan Al ₂ O _3? (Al = 27, c _air = 1 kal / g. ⁰ C)

Solusi:

Jumlah panas yang dibutuhkan untuk peningkatan suhu 2 kg air 20 ⁰ C adalah;

Q = mcΔt

Q = 2000g.1 kal / g. ⁰ C. 20 ⁰ C

Q = 40000 kal = 40 kkal

2Al + 3/2O ₂ → Al ₂ O ₃

Energi yang dilepaskan dari pembakaran Jika 2mol Al (54 g) memberikan entalpi pembentukan Al ₂ O _3.

Jika 5,4 g Al memberikan 40 kkal panas

54 Al g memberikan? kkal panas

= 400 kcal?

Karena reaksi eksotermik, pembentukan entalpi Al ₂ O ₃ adalah-400kcal.

3.      Entalpi dari dua reaksi yang diberikan di bawah ini.

I. A + B → C + 2D ΔH ₁ = + X kkal / mol

II. C + E → A + F ΔH ₂ =- Y kkal / mol

Cari entalpi A + 2B → C + E + 4D + F reaksi dalam hal X dan Y.

Solusi:

Untuk mendapatkan reaksi A + 2B → C + E + 4D + F, kita harus mengalikan reaksi pertama dengan 2 maka jumlah itu dengan reaksi kedua.

2A + 2B → 2C + 4D ΔH ₁ = +2 X kkal / mol

+ C + E → A + F ΔH ₂ =- Y kkal / mol

A + 2B → C + E + 4D + F ΔH ₃ = 2X-Y

4.      C (s bereaksi dengan O ₂ (g) dan setelah reaksi, 8,96 L gas CO ₂ terbentuk dan 37,6 kkal panas dilepaskan. Menurut informasi ini, yang salah satu pernyataan berikut benar? (C = 12, O = 16)

I. Reaksi adalah eksotermik

II kkal. Panas 94 diperlukan untuk terurai CO ₂ (g) ke dalam elemen

III kkal. Panas 23,5 diperlukan untuk membentuk 11g CO ₂ (g)

IV produk. Jumlah entalpi dari lebih kecil dari jumlah entalpi reaktan

Solusi:

I. Karena panas yang dilepaskan, reaksi adalah eksotermik. Aku adalah benar.

II). Jumlah mol CO ₂ (g;

n _CO2 = 8,96 / 22,4 = 0,4 mol

Selama pembentukan 0,4 mol CO _2, -37,6 kkal panas yang dilepaskan

Selama pembentukan 1mol _2, CO? kkal panas yang dilepaskan

-------------------------------

panas =- 94kcal? dilepaskan

-94kcal panas Karena adalah rilis selama pembentukan CO ₂ (g), dalam dekomposisi CO ₂ (g) ke dalam elemen 94 kkal panas yang diperlukan. II adalah benar.

III. Molar massa CO ₂ = 12 +2 44g. (16) =

Mol CO ₂ (g);

n _CO2 = 11/44 = 0,25 mol

Untuk 1mol _2-94kcal panas CO dilepaskan

Untuk 0,25 mol CO _2? kkal panas yang dilepaskan

=- 23,5? Kkal

Seperti yang Anda lihat, 23,5 kkal panas yang dilepaskan tidak diperlukan. III adalah palsu.

IV. Reaksi adalah eksotermik. Jadi, pernyataan ini benar.

5.      Yang salah satu pasangan reaksi-nama yang diberikan adalah palsu?

I. MgSO ₄ (s) → Mg ⁺² (aq) + SO ₄ ^-2 (aq): Dekomposisi

II CO (g) + 1/2O ₂ (g) → CO ₂ (g): Pembakaran

III Al (s) + 3/2N ₂ (g) + 9/2O ₂ (g) → Al (NO _{3) 3} (s) Formasi

Solusi:

I. Ini adalah pembubaran 1mol MgSO ₄ (s), I adalah palsu.

II. Ini adalah pembakaran 1mol CO II adalah benar.

III. Ini adalah pembentukan 1mol Al (NO _{3) 3} (s). III adalah benar.

21. 0,1 mol HI dimasukkan dalam tabung 1 lt dan terurai sesuai reaksi :  2HI            H₂ + I₂.   Jika I₂ yang terbentuk  adalah 0,02 mol, berapa harga K?

Jawab :

2 HI                             H2       +              I2

Mula-mula       :   0,1

Terurai        :   2 x 0,02 =    0,04

Setimbang        :  0,1-0,04=0,06                                   0,02         0,02

[HI] = mol / lt   = 0,06 / 1 lt = 0,06

[H2] = mol / lt = 0,02 / 1 lt = 0,02

[I2] = mol / lt   = 0,02 / 1 lt = 0,02

K = [H2] [I2]   = 0,02 x 0,02 =      1,1 x 10 ^-1

            [HI]²          (0,06)²

6.      Tetapan kesetimbangan untuk reaksi :

A + 2B          AB₂ adalah 0,25.

Berapa jumlah mol A yang harus dicampurkan pada 4 mol B dalam volume 5 lt agar menghasilkan 1 mol AB2?

Jawab :

Misal mol A mula-mula = x mol

                          A           +        2B                 AB2

Mula-mula       :   x                         4

Terurai             :   1                        2

Setimbang        :  x-1                 2 = 2                             1

[AB2] = mol / lt = 1 / 5 lt = 1/5

[A]       = mol / lt = x-1 / 5 lt = (x-1)/5

[2B]     = mol / lt = 2 / 5 lt = 2/5

K         =     [AB2]     ¼ =   1 /5       x  =   26

                         [A]   [B]²                 (x-1)/5   (2/5)²

7.      Diketahui kalor pembakaran siklopropana (CH2)3(g) = --a kJ/mol
Kalor pembentukan CO2(g) = --b kJ/mol
Kalor pembentukan H2O(g) = --c kJ/mol
maka kalor pembentukan siklopropana (dalam kJ/mol) adalah ?

            Jawab :

            Reaksi pembakaran siklopropana:
(CH2)3 + 9/2O2 ----> 3CO2 + 3H2O

delta H reaksi = 3 deltaHf CO2 + 3delta Hf H2O - delta Hf (CH2)3
-a = 3(-b) + 3(-c) - delta Hf (CH2)3
delta Hf (CH2)3 = (a - 3b - 3c) kJ/mol
Jadi kalor pembentukan siklopropana (dalam kJ/mol) adalah (a - 3b - 3c).

8.      Suatu sampel sukrosa yg massanya 0,2165 g dibakar di dalam kalorimeter bomb. Setelah rx selesai, ditemukan bhw u/ memperolh suhu yg sama diperlukan tambahan listrik sebesar 2082, 3 J
a. Kalor pembakaran sukrosa ... ?
b. Kapasitas kalor kalorimeter, Jika suhu meningkat 1,743 drjt C?

Jawaban

1a. reaksi pembakaran sukrosa:
C12H22O11 + 12O2 ---> 12CO2 + 11H2O
Maka kalor pembakaran sukrosa, ∆Hc
= 12∆Hf CO2 + 11∆Hf H2O - ∆Hf C12H22O11
= x kJ/mol
Karena sukrosa yg dibakar 0,2165 g, maka mol nya
= 0,2165/342
= y mol
maka
∆Hc = x kJ/mol * y mol = xy kJ

1b. C = Q/∆T = 2082,3 J/1,743 drjt C = ... J/drjt C

9.      Perhatikan persamaan termokimia pembakaran asetilena berikut ini.

2C2H2(g) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 2H2O(l) ∆H = –2600 kJ

a. Tentukanlah perubahan entalpi pada pembakaran 10 liter asetilena (RTP)?

b. Berapa gram C2H2 harus dibakar untuk memanaskan 1 liter air dari 25ºC hingga tepat mendidih? (H = 1; C = 12; kalor jenis air = 4,18 J g–1 ºC–1)

Penyelesaian:

Dari persamaan termokimia dapat ditentukan entalpi pembakaran asetilena:

= = –1300 kJ mol–1

Jumlah mol dalam 10 liter C2H2 (RTP) = = mol

Kalor pembakaran 10 liter asetilena (RTP) = mol × (–1300 kJ mol–1) = –541,67 kJ

Kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 liter (=100 g) dari 25 ºC hingga 100 ºC adalah

Q = m c ∆t = 1000 g × 4,18 J g–1 ºC–1 (100 – 75)ºC = 313,5 kJ.

Diketahui kalor pembakaran C2H2 = –1300 kJ mol–1.

Jadi, jumlah mol C2H2 yang harus dibakar untuk memperoleh kalor sebanyak 313,5 kJ adalah = 0,24 mol.Massa 0,24 mol C2H2 = 0,24 mol × 26 g mol–1 = 6,24 g.

10.  Delta Hc (pembakaran) SO2 persamaannya gimana?
S02(g) + O2(g) ---> ___________?

Jawaban :

2 SO2(g) + O2(g) --> 2 SO3(g)
Untuk nilai delta Hc, anda bisa mendapatkannya dari:
2 x [∆ Hf] SO3 - 2x [∆Hf] SO2

11.  Definisi entropi menurut termokimia?

Jawaban :

Entropi adalah ukuran ketidakteraturan sistem atau secara sederhana bisa dikatakan sebagai derajat ketidakberaturan atau derajat kehancuran.

12.  Berdasarkan data energi ikatan, tentukanlah perubahan entalpi reaksi berikut:

CH3±CHO(g) + H2(g)   CH3±CH2OH(g)

Ikatan Energi (kJ mol±1)

C ± C 348

C ± H 413

C = O 799

C ± O 358

H ± H 436

O ± H 463   

Jawaban  :

Reaksi di atas dapat ditulis dalam bentuk yang lebih terurai sebagai berikut:

Ikatan yang putus: Ikatan yang terbentuk

1 mol C=O : 799 kJ 1 mol ™C±O : 358 kJ

1 mol H±H : 436 kJ 1 mol O±H : 463 kJ

Jumlah : 1235 kJ 1 mol C±H : 413 kJ

Jumlah : 1234 kJ

∆H reaksi = ™energi ikatan yang putrus ±™energi ikatan yang terbentuk = 1235 kJ ± 1234 kJ = 1 Kj

13.  Diketahui:

Mg(s) + 2HCl(aq)  MgCl2(aq) + H2(g) ∆H = ±467 kJ................. (1)

MgO(s) + 2HCl(aq)  MgCl2(aq) + H2O(l) ∆H = ±151 kJ............... (2)

Selain itu juga diketahui entalpi pembentukan air, H2O(l) = ±286 kJ mol±1

Berdasarkan data tersebut, tentukanlah entalpi pembentukan MgO(s) !

Jawaban :

MgCl2(aq) + H2O(l)  MgO(s) + 2HCl(aq) ∆H = +151 kJ.............. (±2)

Mg(s) + 2HCl(aq)  MgCl2(aq) + H2(g) ∆H = ±467 kJ.............. (1)

H2(g) + ½O2(g)   H2O(l) ∆H = ±286 kJ.................. (3)

Mg(s) + ½O2(g)  MgO(s) ∆H = ±602 kJ

Jadi, entalpi pembentukan MgO adalah ±602 kJ mol±1

14.  Diketahui entalpi pembentukan CH4(g) = ±75 kJ mol±1; CO2(g) = ±393,5 kJ mol±1 dan H2O(l) = ±286 kJ mol±1. Tentukan jumlah kalor yang dihasilkan pada pembakaran sempurna !

Jawaban :

CH4(g) + 2O2(g)   CO2(g) + 2H2O(l)

∆ Hreaksi =  ∆Hfº(produk) ±  ∆Hfº(pereaksi)

= {∆Hfº(CO2) + 2 × ∆Hfº(H2O)} ± {∆H fº(CH4) + ∆Hfº(2 × O2)}

= {±393,5 + (2 × ±286)} ± {±75 + 2 × 0}

= ±890 kJ

Jadi, ∆H pembakaran metana adalah ±890,5 kJ mol±1

15.  Perhatikan persamaan termokimia pembakaran asetilena berikut ini.

2C2H2(g) + 5O2(g) à 4CO2(g) + 2H2O(l) ∆H = ±2600 kJ

a. Tentukanlah perubahan entalpi pada pembakaran 10 liter asetilena (RTP)?

b. Berapa gram C2H2 harus dibakar untuk memanaskan 1 liter air dari 25ºC hingga tepat mendidih? (H = 1; C = 12;  kalor jenis air = 4,18 J g±1 ºC±1)

Jawaban :

Jumlah mol dalam 10 liter C2H2 (RTP) = = mol

Kalor pembakaran 10 liter asetilena (RTP) = mol × (±1300 kJ mol±1) = ±541,67 kJ

Kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 liter (=100 g) dari 25 ºC hingga 100 ºC adalah

Q = m c ∆t = 1000 g × 4,18 J g±1 ºC±1 (100 ± 75)ºC = 313,5 kJ

C2H2 = ±1300 kJ mol±1.

Jadi, jumlah mol C2H2 yang harus dibakar untuk memperoleh kalor sebanyak 313,5 kJ adalah = 0,24 mol.

Massa 0,24 mol C2H2 = 0,24 mol × 26 g mol±1 = 6,24 g

16.  Dalam reaksi kesetimbangan :

2 SO₂  (g) +  O₂ ↔ 2 SO₃(g)

Kp = 1,0 x 10^-9 pada 1030 ^oC.

Jika mula-mula mol oksigen = mol sulfurdioksida, maka pernyataan yang benar si saat kesetimbangan pada volume tetap dan suhu 1030 ^oC adalah ?

Penyelesaian
2 SO₂  (g) +  O₂   2 SO₃(g)
m        a mol              a mol
v
s
Volume tetap → tekanan tetap
Kp = Kc (RT)^2-(2+1)
1.10^-9=Kc (0,082.1303)^-1
Kc = 10^-9. (0,082.1303)^-1
      = 10^-9.106,846
Jadi, Kc > Kp

17.  Diantara pernyataan-pernyataan mengenai katalis di bawah ini   manakah yang benar ?

1.   Kecepatan reaksi terkatalis bergantung pada konsentrasi katalis

2.   Bagi reaksi reversible katalis mempercepat baik reaksi maju maupun reaksi balik

3.   Suatu reaksi yang pada kondisi terentu tidak spontan, akan menjadi spontan bila ditambahkan katalis

4.   Unsur-unsur transisi banyak digunakan dalam katalis heterogen

Penyelesaian

Sifat katalis :

•     Kecepatan reaksi terkatalis bergantung pada konsentrasi pereaksi, tidak tergantung pada katalis

•     Bagi reaksi reversible katalis mempercepat reaksi ke kanan dan ke kiri

•      Katalis tidak dapat mengubah reaksi tidak spontan menjadi spontan

•      Unsur transisi (Fe, Ni, Pt) sering digunakan sebagai katalis

18.  Dari reaksi N₂O₄(g)       2NO₂(g) diketahui Kp pada 600 ^oC dan pada 1.000 ^oC berturut-turut adalah 1,8 x 10⁴ dan 2,8 x 10⁴. Dapat disimpulkan bahwa

1.      Tekanan parsial NO2 akan meningkat jika suhu dinaikkan.

2.      ∆H > 0

3.      Peningkatan tekanan total campuran gas dalam kesetimbngan akan menurunkan kadar NO₂

4.      Kp = Kc

Penyelesaian
Jika suhu dinaikkan, Kp meningkat. Ini berarti tekanan parsial produk (NO₂) semakin meningkat.
Jika suhu naik, Kp juga membesar maka reaksinya bersifat endoterm (∆H > 0)
Jika tekanan total diperbesar maka reaksi akan bergeser ke arah jum,lah koefisiennya lebih kecil ( ke kiri). Akibatnya kadar NO₂ menurun, sebaliknya kadar N₂O₄ meningkat.

∆n = 2-1 =1, sehingga
Kp =Kc x R x  T

19.  Dalam satu tempat tertutup, berlangsung reaksi kesetimbangan :

PCl₅(g)    PCl₃(g) + Cl₂(g)

Dengan harga tetapan kesetimbangan KC pada temperatur T. Bila volume diperkecil, dengan tetap menjaga suhu tetap, maka beberapa hal berikut akan diamati.

a.       Jumlah mol PCl₃ berkurang

b.      Jumlah mol PCl₅ bertambah

c.       Harga KC tak berubah

d.      Jumlah mol Cl₂ tak berubah

Penyelesaian : a
PCl₅(g) ↔ PCl₃(g) + Cl₂(g)
Jika pada suhu tetap, reaksi kesetimbangan di atas volumenya diperkecil, maka :
Reaksi akan bergeser ke arah jumlah molnya kecil, yaitu ke arah PCl₅, jadi PCl₃ dan Cl₂ berkurang, sedang PCl₅ bertambah.
Pada suhu tetap, harga KC tetap.

20.  Perhatikan reaksi kesetimbangan,
Ag⁺(aq) + Fe²+(aq) ↔ Ag(s) + Fe³⁺(aq)   ∆H = - 65,7 kJ
Tetapan kesetimbangan reaksi ini dapat diperkecil dengan cara :

Penyelesaian
Ag⁺(aq) + Fe²+(aq)  Ag(s) + Fe₃+(aq) H = - 65,7 kJ
Reaksi kesetimbangan di atas merupakan kesetimbangan heterogen yang berlangsung secara eksoterm ke arah kanan dan berlangsung endoterm ke arah kiri.
K diperkecil dengan jalan memperbesar [Ag+] dan [Fe2+].
[Ag+] dan [Fe2+] diperbesar dengan jalan menaikkan suhu.

21.  Etilena dapat dihasilkan dari etana dengan cara pemanasan dan dengan penambahan katalis sesuai dengan reaksi :
C₂H₆(g) ↔ C₂H₄(g) + H₂(g)   ∆ H = +138 kJ.
Proporsi etana yang diubah menjadi etilena pada keadaan setimbang akan berkurang jika;

Penyelesaian
C₂H₆(g) ↔ C₂H₄(g) + H₂(g)   ∆H = + 138 kJ
Kesetimbangan di atas berlangsung secara endoterm, pada ruas kiri ada satu molekul dan pada ruas kanan terdapat 2 molekul.
Proporsi etana yang diubah menjadi etilena pada keadaan setimbang akan berkurang jika

Suhu diturunkan
Ditambahkan H₂ pada campuran reaksi.
Volum campuran diperkecil.

22.  Diketahui ∆H^o_f dari CO (g) = - 110,5 kJ/mol dan ∆H^o_f  dari CH3OH (l) = -238,6 kJ/mol dari reaksi kesetimbangan:
CO(g) + 2H2(g) ↔ CH3OH (l)
Dapat dikatakan bahwa :

Penyelesaian
CO(g) + 2H2(g)  CH3OH (l)
∆H^o reaksi  = ∆H^o_f produk - ∆H^o_f pereaksi.
∆H^o reaksi = (∆ H^o_f  CH3OH) – (∆ H^o_f  CO₂ + ∆ H^o_f  H2)
∆H^o reaksi   = - 238,6 + 110,5 – 0 kJ/mol
∆H^o reaksi   = - 128,1 kJ/mol
CO(g) + 2H₂(g) ↔ CH3OH (l) ∆H = - 128,1 kJ/mol
∆H = -, artinya reaksi ke arah kanan berlangsung secara eksoterm, dan ke arah kiri berlangsung secara endoterm.
Jika suhu dinaikkan, kesetimbangan bergeser ke kiri, akibatnya tetapan kesetimbangan berkurang.

23.  Dimisalkan, A yang dicampurkan = x mol
A(g)    +   B (g)   ↔    C(g)
Keadaan awal               x mol            3 mol            -
Bereaksi                        1 mol            1 mol        1 mol
Keadaan setimbang  (x-1) mol           2 mol        1 mol

Penyelesaian

Jadi, zat A yang harus dicampurkan sebanyak 5 mol.