Zadanie 5a, Paper 2, maj 2025, TZ3, Chemia IB HL

4 pktobliczeniowetrudne (szac.)Paper 2, maj 2025, TZ3

Wzorowane na: Chemistry HL Paper 2, May 2025, TZ3, pytanie 5(a). Treść, dane i kontekst są zmienione; sprawdzane umiejętności, format i punktacja jak w oryginale.

Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.

Zadanie

Wspólne informacje do wiązki zadań

Buta-1,3-diene, C4H6, is a raw material for synthetic rubber. It can be completely hydrogenated to butane.

C4H6(g) + 2 H2(g) → C4H10(g)

Polecenie

(i) Calculate, in kJ mol−1, the standard enthalpy change of this hydrogenation reaction using the enthalpy of combustion data in section 14 of the data booklet.

(ii) The standard entropy change for this reaction is ΔS⊖ = −231 J K−1 mol−1. Calculate the temperature above which the reaction is no longer spontaneous. Use your answer to part (i) and section 1 of the data booklet.

If you did not obtain an answer to part (i), use the value −150 kJ mol−1, although this is not the correct answer.

Korepetytor AI

Nie wiesz, jak ruszyć? Korepetytor zna to zadanie i poprowadzi Cię krok po kroku, bez gotowca.

Wypróbuj za darmo

3 rozmowy · bez karty · Zaloguj się

Sprawdź się

Odpowiedz i oceń, jak poszło. Klucz odsłoń dopiero, gdy masz swoją odpowiedź.

Zanim porównasz z kluczem

Jak poszło Ci z tym zadaniem?

Zaloguj się, żeby zapisać ocenę i wrócić do zadania później.

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz i punktacja

Odpowiedź z klucza

(i) «ΔHc⊖: C4H6 = −2541, H2 = −286, C4H10 = −2878 kJ mol−1»

«∑ΔHc⊖(reactants)=(−2541)+2(−286)=\sum \Delta H_\mathrm{c}^\ominus(\text{reactants}) = (-2541) + 2(-286) =» −3113 «kJ mol−1» AND «∑ΔHc⊖(products)=\sum \Delta H_\mathrm{c}^\ominus(\text{products}) =» −2878 «kJ mol−1» ✔

«ΔH⊖=∑ΔHc⊖(reactants)−∑ΔHc⊖(products)=−3113−(−2878)=\Delta H^\ominus = \sum \Delta H_\mathrm{c}^\ominus(\text{reactants}) - \sum \Delta H_\mathrm{c}^\ominus(\text{products}) = -3113 - (-2878) =» −235 «kJ mol−1» ✔

(ii) ΔS⊖ = −0.231 «kJ K−1 mol−1» OR ΔH⊖ = −235 000 «J mol−1» ✔

«ΔG⊖ = 0 = ΔH⊖ − TΔS⊖, so T=−235 000−231=T = \dfrac{-235\,000}{-231} =» 1020 «K» ✔

Schemat punktowania

(i) M1: sums of the combustion enthalpies of reactants and of products; M2: ΔH = -235 kJ mol^-1 (sign essential). Award [2] for the correct final answer. (ii) M1: ΔH and ΔS expressed in consistent units; M2: T = 1020 K (accept 1017 K). Award [2] for the correct final answer; with -150 kJ mol^-1 the answer is 649 K. No ECF for M2 if a negative temperature is obtained.

Komentarz. With combustion data the equation is reactants minus products, the reverse of the formation-enthalpy form; forgetting the factor of 2 for hydrogen gives +51 kJ mol^-1.

Umiejętności w zadaniu

Pliki cookies

Zapisujemy na Twoim urządzeniu to, bez czego serwis nie działa, np. zalogowanie. Plików analitycznych użyjemy tylko za Twoją zgodą. Szczegóły w polityce prywatności.