$ 3.76

oefen examen Chemische Thermodynamica met antwoorden

Dit oefen examen bevat 25 meerkeuzevragen (antwoorden achteraan)
en 3 uitgebreide en uitgewerkte opgave's:
1) Een ijzeren draad is geplaatst in een afgesloten glazen buis. Door de buis stroomt stikstofgas om een reactie tussen het ijzer en zuurstof te voorkomen. Over deze draad wordt een spanning van ongeveer 8 volt gezet. Wanneer de temperatuur van de draad boven de 910 ºC komt, zakt de draad door. Als de spanning eraf ge- haald wordt krijgt de draad zijn oorspronkelijke lengte terug.
a. Geef in het bovenstaande fasediagram aan welk traject doorlopen wordt tijdens het experiment
c. Gegeven de molaire volumeverandering van de vorige deelvraag, wat concludeert u met betrekking tot het verschil in molaire entropie tussen de beide fasen?
d. Hoe verandert het effect als het experiment zou worden uitgevoerd bij een druk van 50 kBar?

2) Een elektrische klok is aangesloten op een magnesium en een koperen elektrode die beiden in een beker met sinaasappelsap zijn gestoken. Het sinaasappelsap is enigszins zuur en daarom zijn de relevante reac- ties die plaatsvinden het oplossen van magnesium en het ontstaan van waterstof aan de koperelektrode.
a. De open spanning die gemeten wordt is 2.37 V bij pH = 1. Wat is het standaard Gibbs energieverschil van dit proces?
b. De gemiddelde stroom door de klok loopt is 2.6 mA en de spanning over de klok bedraagt 1.77 V. Bere- ken hieruit het verloren elektrische vermogen (arbeid per tijdseenheid) in het sinaasappelsap. Verwaar- loos hierbij de chemische entropieproductie. In welke vorm verlaat dat verloren vermogen het systeem?
c. Wat is de entropieproductie in dit systeem bij deze belasting?
d. Wat ontbreekt om het maximale rendement van deze elektrochemische cel te kunnen bepalen?

3)In onderstaande tabel staan gegevens vermeld die kunnen worden gebruikt voor het beantwoorden van de daaropvolgende vragen. Alle waarden hebben betrekking op een temperatuur van 298 K.
Bij de industriële productie van zwavelzuur volgens het loden kamer proces treedt de volgende reactie op NO2 (g) + SO2 (g)  NO (g) + SO3 (g)
Beantwoord de volgende vragen:
a. Stel, dat de molaire (standaard) entropie van N2 (g) bij 298 K niet gegeven was. Laat zien hoe met be- hulp van de Gibbs-Helmholtz relatie uit de andere gegevens berekend kan worden.
b. ... etc