Simulazione seconda prova in itinere XX0108

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Eserc. per Ingegneria: Prova per la seconda verifica A.A. 08/09 1) Data la reazione C(s) + O 2(g) → CO 2(g) prevedere attraverso considerazioni qualitative il segno di ΔH° reaz , Δ S° reaz e l’andamento di ΔG° reaz . In che condizioni la reazione risulta favorita? I noltre, esaminare qualitativamente cosa succede se, una volta instaurata una situazione di equilibrio ad una certa tempe ratura T: a) si raddoppia a T costante il volume del reattore; b) si aggiunge a T costante C(s). Svolgimento: ΔΔ ΔΔ H° reaz <0 combustione ΔΔ ΔΔ S° reaz ≈≈ ≈≈ 0 perchè il numero di moli di gas non cambia passa ndo dai reagenti ai prodotti ΔΔ ΔΔ G° reaz = ΔΔ ΔΔH° reaz -TΔΔ ΔΔS° reaz <0 sempre e praticamente costante a) Nulla, poichè non c’è variazione del nr. di moli gassose b) Nulla, C(s) non entra nella K di reazione. 2) Calcolare dai dati termodinamici la K p a T=90 °C della reazione: 2NO 2(g) ⇔ N 2O4(g) . (a) In che direzione procederà la reazione, partend o da una situazione iniziale con p(NO 2)=0.60 atm e p(N 2O4)=0.46 atm? (b) Come viene influenzato questo equilibrio da un aumento di T? (c) E da un aumento di volume? Svolgimento: ∆H° reaz = ∆H°f(N 2O4(g)) - 2 ∆H°f(NO 2(g))= 9,2 – 2 ×33,2 = -57,2 kJ/mol ∆S° reaz = S°(N 2O4(g)) - 2S°(NO 2(g))= (304,2 - 2 ×239,9)J/K ×mol = -176 J/K ×mol ∆G° (reaz) = ∆H° reaz - T ∆S° reaz = (-57200 + 363 ×176) J/mol = 6688 J/mol Kp = exp (-∆G° (reaz)/RT) = exp [-6688 / (8,314 × 363)] = exp (-2,216) = 0,109 atm -1 a) ΔΔ ΔΔG = ΔΔ ΔΔ G° + RT ln Q = 6688J + 8,314 J/K ×mol ×363 K ⋅⋅ ⋅⋅ ln (0,46/(0,60) 2) = + 7,427 kJ/mol. La reazione procede verso sinistra. b) La reazione è esotermica come si vede dal ∆H° reaz , e quindi è sfavorita da un aumento di T. c) Aumentando il volume la reazione si sposta a sinistra (2 moli di gas invece di una) 3) A 4.0 L di…