Odpowiedzi

748
Odp. B
Reakcja jest egzotermiczna gdy ΔH=H_prod.-H_substr.<0, natomiast gdy ΔG=G_prod.-G_substr.<0 to mówimy, że reakcja jest egzoenergetyczna. Na przedstawionym schemacie G_prod.<G_substr., reakcja jest więc egzoenergetyczna.

750
Odp. D
Reakcje spalania są reakcjami egzotermicznymi. Podobny efekt energetyczny wykazuje reakcja CaO z wodą. W reakcji tej wydziela się tak dużo ciepła, że nosi ona nazwę reakcji gaszenia wapna. Rozkład (analiza) CaCO₃ zachodzi jedynie w wysokiej temperaturze, jest reakcją endotermiczną.

751
Odp. B
W reakcji endotermicznej energia produktów jest większa od energii substratów: ΔG_p>ΔH_s. Energia aktywacji to energia jaką musimy dostarczyć substratom by rozpoczęła się reakcja. Jest to zawsze maksimum na wykresie energetycznym.

755
Odp. B
Korzystając z prawa Hessa, wg którego energia nie zależy od drogi przemiany i traktując reakcje chemiczne jak równania matematyczne możemy zapisać:
P_czerwony + 3/2H₂ → PH₃ -1,26kJ              (1)
P_biały + 3/2H₂ →  PH₃ + 17,17KJ             (2)
Te dwa równania należy tak przekształcić, by otrzymać równanie:
P_biały →  P_czrwony                                        (3)
Równanie (3) otrzymamy odejmując od równania (2) równanie (1):
P_biały + 3/2H₂ →  PH₃ + 17,17KJ – (P_czerwony + 3/2H₂ → PH₃ -1,26kJ)
Redukując wyrazy podobne otrzymay:
P_biały → P_czrwony + 18,43KJ (3)
Znak plus w równaniu reakcji oznacza, że ciepło wydziela się, więc zmiana entalpii przemiany ΔH=‑18,43kJ/mol

757
Odp. B
Entalpia reakcji przeciwnej jest równa co do wartości, lecz z przeciwnym znakiem. Patrz również poprzednie pytanie w którym równanie reakcji chemicznej można potraktować jak równanie matematyczne.

758
Odp. C
Ilość energii zależy tylko od stanu początkowego i końcowego, nie zależy od drogi przemiany:

761
Odp. B
Przeprowadźmy bilans reakcji N₂ + 3H₂ → 2NH₃, pamiętając, że na rozerwanie wiązania musimy dostarczyć energii, a w czasie tworzenia się wiązania energia zostaje wydzielona:
1. rozerwanie wiązania NºN +946kJ
2. rozerwanie 3 wiązań H-H +3*436kJ
3. utworzenie 6 wiązań N-H -6*390kJ
                                        Suma -86kJ

767
Odp. C
Zapiszmy równania omawianych procesów:
H₂O_(g) → H₂O_(c) +44kJ
H₂ + 1/2O₂ → H₂O_(g) + 242kJ (energia jest wydzielana podczas tych procesów, czyli entalpia procesu jest mniejsza od zera)
Dodanie stronami równań reakcji pozwala otrzymać:
H₂ + 1/2O₂ → H₂O_(c) +286kJ
Entalpia tego procesu ΔH=-286kJ/mol.

773
Odp. C
Zacznijmy od napisania równań omówionych reakcji:
2C + O₂ + 2H₂ → CH₃COOH + 487,1kJ                 (1)
C + O₂ → CO₂ + 393,5kJ                                         (2)
H₂ + 1/2O₂ → H₂O + 285,8kJ                                  (3)
CH₃COOH + 2O₂ → 2CO₂ + 2H₂O +xkJ (4)
Aby otrzymać równanie (4) należy dodać do siebie podwojone równania (2) i (3), a następnie odjąć równanie (1):
2*(C+ O₂ → CO₂ + 393,5kJ)+2*(H₂ + 1/2O₂→ H₂O + 285,8kJ)-(2C + O₂ + 2H₂→ CH₃COOH + 487,1kJ)
Po redukcji wyrazów podobnych otrzymamy:
CH₃COOH + 2O₂ → 2CO₂ + 2H₂O +871,5kJ ΔH=-871,5kJ/mol

793
Odp. B
Znak minus w równaniu reakcji oznacza, że reakcja jest endotermiczna, ΔH=+181kJ/mol. W czasie reakcji nie nastąpiła zmiana objętości układu, układ nie wykonał żadnej pracy (na układzie praca też nie została wykonana). Zmiana entalpii jest równa zmianie energii wewnętrznej układu.

797
Odp. B
Porównaj odpowiedź do pytania 793. Identyczne wartości ΔH i ΔU będą dla reakcji w których nie następuje zmiana objętości układu (ΔV=0). Należy pamiętać, że lód zajmuje większą objętość niż powstała z niego woda.

811
Odp. D
Najwyższą wartość temperatury wrzenia posiada ten roztwór, w którym znajduje się największa liczba cząsteczek lub jonów:
glukoza 0,2mola cząsteczek w 1dm³
chlorek sodu 0,3mola jonów w 1dm³ (Na⁺ + Cl^-)
siarczan(VI) potasu 0,3mola jonów w 1dm³ (2K⁺ + SO₄^2-)
fluorek glinu 0,4mola jonów w 1dm³ (Al³⁺ + 3F^-)

813
Odp. D
18% roztwór NaCl to 18g chlorku sodu, czyli 0,31moli chlorku sodu z którego powstaje 0,62moli jonów.
18% roztwór sacharozy to 18g sacharozy lub 0,053mola sacharozy.
Z chlorku sodu po rozpuszczeniu w wodzie powstaje więcej moli jonów, a obniżenie tt jest proporcjonalne do ilości jonów w masie rozpuszczalnika.

814
Odp. A
Obniżenie temperatury krzepnięcia ΔT_K=C_m^.K_K (K_k=-1,86^oC). Podstawiając do równania dane ΔT=-40^oC obliczamy stężenie molalne roztworu: C_m=21,5mol/kg. Stężenie to oznacza, że na 1kg wody należy dodać 21,5mola glikolu, czyli 1333g. Wodę z glikolem należy zmieszać w stosunku 1:1,33 lub 3:4.

816
Odp. A
Korzystając ze wzoru na podwyższenie temperatury wrzenia: ΔT_W=C_m^.K_E (K_E=0,52^oC) obliczamy stężenie molalne roztworu:
12gMgSO₄=0,1mola soli. W tej ilości soli znajduje się 0,2mola jonów. C_m=0,2/0,5=0,4mol/kg. Podstawiając te dane do wzoru na podwyższenie temperatury wrzenia otrzymamy: ΔT_W=0,21^oC.

819
Odp. A
Jeżeli roztwór krzepnie w 268,98K zamiast w 273,15K, to oznacza, że ΔT=-4,18K. Podstawiając tę wartość do wzoru na obniżenie temperatury krzepnięcia możemy obliczyć stężenie molalne roztworu:
C_m=DT/K_k=2,25mol/kg. Ze wzoru na stężenie molalne C_m=n/m możemy obliczyć liczbę moli substancji: n=C_m^.m=1,125mol. Dalej z proporcji:
100g związku to 1,125mola, więc
x g związku to 1mol
x=88,9g/mol.