Übung AFB I

In einem fest verschlossenen Stahlgefäß (Volumen konstant) läuft eine Reaktion ab. Das System gibt dabei \(45\,\mathrm{kJ}\) Wärme an die Umgebung ab. Geben Sie die Änderung der inneren Energie \(\Delta U\) des Systems an.

Ein Gas in einem Zylinder mit Kolben gibt \(150\,\mathrm{kJ}\) Wärme an die Umgebung ab. Gleichzeitig verrichtet die Umgebung beim Zusammendrücken \(20\,\mathrm{kJ}\) Arbeit am Gas. Berechnen Sie \(\Delta U\) des Gases.

Für \(\ce{2 H2(g) + O2(g) -> 2 H2O(l)}\) gilt \(\Delta_r H=-571{,}6\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\). Geben Sie \(\Delta_r H\) für die Zerlegung \(\ce{H2O(l) -> H2(g) + 1/2 O2(g)}\) an.

In einem Kalorimeter erwärmen sich \(250\,\mathrm{g}\) Wasser um \(\Delta T = 6{,}0\,\mathrm{K}\). Berechnen Sie die vom Wasser aufgenommene Wärme \(Q\) in kJ (\(c_W = 4{,}19\,\mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}\)).

Für \(\ce{N2(g) + O2(g) -> 2 NO(g)}\) gilt \(\Delta_r H^\circ=+182{,}6\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\). Bestimmen Sie die Standard-Bildungsenthalpie \(\Delta_f H^\circ(\ce{NO})\).

Berechnen Sie \(\Delta_r H^\circ\) für \(\ce{C2H4(g) + 3 O2(g)}\) \(\ce{-> 2 CO2(g) + 2 H2O(l)}\). Tabellenwerte in \(\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\): \(\Delta_f H^\circ(\ce{C2H4})=+52{,}4\), \(\Delta_f H^\circ(\ce{CO2})=-393{,}5\), \(\Delta_f H^\circ(\ce{H2O(l)})=-285{,}8\).

Zum Zerlegen des Kaliumchlorid-Gitters in freie Ionen sind \(+717\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) nötig (Gitterenthalpie). Bei der Hydratation der Ionen werden \(700\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) frei (gerundete Tabellenwerte). Berechnen Sie die Lösungsenthalpie.

Die molare Verbrennungsenthalpie von Methan beträgt \(\Delta_c H=-890{,}5\,\mathrm{kJ\,mol^{-1}}\) (Wasser flüssig), die molare Masse \(M=16{,}04\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\). Berechnen Sie den Brennwert in \(\mathrm{MJ\,kg^{-1}}\).