Chemia - Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 23.

Kategoria: Energetyka reakcji Typ: Oblicz

Standardowa molowa entalpia reakcji spalania kwasu benzoesowego opisanej równaniem

C₆H₅COOH (s) + 712O₂ (g) → 7CO₂ (g) + 3H₂O(c)

wynosi Δ_spH^o_C₆H₅COOH = − 3227 kJ ⋅ mol⁻¹ . Standardowa entalpia tworzenia wody w ciekłym stanie skupienia ma wartość Δ_twH^o_H₂O = − 286 kJ ⋅ mol⁻¹ , a standardowa entalpia tworzenia gazowego tlenku węgla(IV) wynosi Δ_twH^o_CO₂ = − 394 kJ ⋅ mol⁻¹.

Na podstawie: J. Sawicka, A. Janich-Kilian, W. Cejner-Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001.

Na podstawie powyższych danych oblicz standardową entalpię tworzenia kwasu benzoesowego w stałym stanie skupienia Δ_twH^o_x . Wynik podaj w zaokrągleniu do jedności.

Rozwiązanie

Schemat punktowania
2 p. – za zastosowanie poprawnej metody, poprawne wykonanie obliczeń i podanie wyniku z jednostką i z właściwą dokładnością.
1 p. – za zastosowanie poprawnej metody, ale:
– popełnienie błędów rachunkowych prowadzących do błędnego wyniku liczbowego.
lub
– podanie wyniku z błędną jednostką lub bez jednostki.
lub
– podanie wyniku z niewłaściwą dokładnością.
0 p. – za zastosowanie błędnej metody obliczenia albo brak rozwiązania.

Przykładowe rozwiązanie
3Δ_twH^o_H₂O + 7Δ_twH^o_CO₂ − (Δ_twH^o_x + 712Δ_twH^o_O₂) = Δ_spH^o_C₆H₅COOH
i Δ_twH^o_O₂ = 0 kJ ⋅ mol⁻¹ ⇒
3Δ_twH^o_H₂O + 7Δ_twH^o_CO₂ − Δ_twH^o_x = Δ_spH^o_C₆H₅COOH ⇒
Δ_twH^o_x = 3 mole ⋅ (−286 kJ ⋅ mol⁻¹) + 7 moli ⋅ (−394 kJ ⋅ mol⁻¹) − (−3227 kJ ⋅ mol^{− 1})
Δ_twH^o_x = − 389 kJ ⋅ mol⁻¹