Prüfung II,2

12.03.2013
12 GE 1
CHEMIEPRÜFUNG II,2
FRAGE 1: CHEMISCHE REAKTION UND WÄRME
(19 Punkte)
1) Nenne die drei Arten von Systemen, die es gibt und gib jeweils ein Beispiel dafür an.
Bei welchem System gilt der Energieerhaltungssatz? (4)
2) Man möchte die Wärmekapazität eines Kalorimeters bestimmen.
a) Was ist ein Kalorimeter? Welchen Vorteil hat es bei den Experimenten? (2)
b) Was ist die Bedeutung der Wärmekapazität des Kalorimeters? (3)
c) Man misst eine Masse m1 von kaltem Wasser der Temperatur 1 ab. Danach gibt
man m2 g warmes Wasser der Temperatur 2 dazu. Man misst die Temperatur der
Mischung misch.
Formuliere die Gleichung zur Berechnung der abgegebenen Wärme.
Formuliere die Gleichungen zur Berechnung der aufgenommenen Wärme.
Vergleiche die abgegebene und die aufgenommene Wärme. (5)
3) Was unterscheidet die Differenz der inneren Energie von der Differenz der Enthalpie?
Wann sind beide Werte gleich? (5)
FRAGE 2: ENTHALPIE UND
AGGREGATZUSTÄNDE
(12 Punkte)
1) Vergleiche die Schmelzenthalpien
von Wasser und Wasserstoff. Erkläre
den Unterschied der Schmelzenthalpien
und der Siedetemperaturen. (4)
2) Wieso gibt es in den Tabellen keine
Werte für die Erstarrungsenthalpie? (2)
3) In Kernkraftwerken wird die
Flüssigkeit aus dem Sekundärkreislauf durch einen dritten Kreislauf gekühlt. Dabei
umfließt das kalte Wasser aus dem Reservebecken die Rohre des Sekundärkreislaufs. Das
so erwärmte Wasser wird in den Kühlturm geleitet und dort verdampft: 1500 kg Wasser
werden pro Sekunde in Wasserdampf umgewandelt. Berechne die Wärmemenge, die in
einem Kühlturm in Cattenom in einer Stunde ausgetauscht wird. (6)
FRAGE 3: DIE AMMONIAKSYNTHESE
(14 Punkte)
a) Formuliere die Gleichung der Bildung von Ammoniak aus seinen Elementen. Diese
Reaktion ist exotherm und umkehrbar. (2)
b) Was ist das Synthesegasgemisch? Woraus besteht es? (2)
c) Wie stellt man das Synthesegasgemisch her? Nenne die Gleichungen der folgenden
Reaktionen:
- Methangas reagiert mit Wasser zu Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff
- Methangas reagiert mit Sauerstoff zu Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff
- Kohlenstoffmonoxid reagiert mit Wasser zu Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff( 6)
d) Unter welchen Bedingungen läuft die Ammoniaksynthese so vollständig wie möglich
ab? Erkläre. (4)
FRAGE 4: LABOR
(15 Punkte)
Man gibt 100 ml Kupfersulfat 0,1 M in ein Kalorimeter (Ck= 0,125 kJ/K) und misst die
Ausgangstemperatur (1=23°C). Zu der Lösung werden 10 g Zinkpulver gegeben und die
Mischung wird umgerührt. Die maximale Temperatur beträgt 2=47°C. Berechne die
ausgetauschte Wärmemenge (dabei darf die Lösung Wasser gleichgestellt werden). Man
beobachtet eine Entfärbung der blauen Lösung und das Zinkpulver wird rot. Formuliere
die Gleichung. Berechne die Stoffmengen der eingesetzten Stoffe und gib an, welcher
Stoff vollständig verbraucht wird. Berechne die Redoxenthalpie anhand des Stoffs, der
vollständig verbraucht wird. Skizziere ein Energiediagramm. cw=4,19J/gK