WHS w AP Chemistry 6 • Thermochemistry

H E A T S O F F O R M A T I O N I n d i r e c t M e t h o d : H e s s ’ s L a w 1. Calculate  the  standard  enthalpy  of  formation  of  carbon  disulfide  (CS2)  from  its  elements,  given  that  Hint:  first  identify  the  target  equation!       C !"#$!!"# +  O!  (!) → CO!  (!)                                  ∆𝐻°!"# =  −393.5  kJ/mol       S !!!"#$% +  O!  (!) → SO!  (!)                                    ∆𝐻°!"# =  −296.4  kJ/mol     CS! ! +  3O!  (!) → CO!  (!) + 2SO!  (!)                            ∆𝐻°!"# =  −1073.6  kJ/mol  

 2.  From  the  following  data,  calculate  the  enthalpy  change  for  the  reaction    2  C(graphite)  +  3  H2(g)  →  C2H6(g).    

    C !"#$!!"# +  O!  (!) → CO!  (!)                                    ∆𝐻°!"# =  −393.5  kJ/mol       H!  (!) +  

!!O!  (!) → H!O(!)                                                  ∆𝐻°!!" =  −285.8  kJ/mol  

  2C!H!   ! +  7O!  (!) → 4CO!  (!) + 6H!O(!)              ∆𝐻°!"# =  −3119.6  kJ/mol    3. Use  the  thermochemical  equations  shown  below  to  determine  the  enthalpy  for  the  reaction:  H2CO  +    O2    à  H2CO3                       ∆𝑯°𝒓𝒙𝒏  =    ???  

  H2CO3    à    H2O    +    CO2                 ∆𝐻°!"#=    77.5    kJ  H2CO    +    O2    à    H2O    +    CO2              ∆𝐻°!"#  =    -­‐62.5  kJ  

 4. Use  the  thermochemical  equations  shown  below  to  determine  the  enthalpy  for  the  reaction:  

  N2(g)    +    2O2(g)  à  N2O4(g)                    ∆𝑯°𝒓𝒙𝒏  =???     2NO2(g)    à    N2(g)    +    2O2(g)                            ∆𝐻°!"#=-­‐101.7  kJ  

N2O4(g)    à    2NO2(g)                    ∆𝐻°!"#=  87.3  kJ  5. Use  the  thermochemical  equations  shown  below  to  determine  the  enthalpy  for  the  reaction:  

PCl5(g)  àPCl3(g)    +    Cl2(g)              ∆𝑯°𝒓𝒙𝒏  =  ???  4PCl3(g)  àP4(s)    +    6Cl2(g)                            ∆𝐻°!"#=2168  kJ  4PCl5(g)  àP4(s)    +    10Cl2(g)                        ∆𝐻°!"#=3056  kJ  

 6. Use  the  thermochemical  equations  shown  below  to  determine  the  enthalpy  for  the  reaction:  

NO2(g)    +    7/2H2(g)    à  2H2O(l)    +    NH3(g)                      ∆𝑯°𝒓𝒙𝒏  =???  N2(g)    +    3H2(g)    à    2NH3(g)                                              ∆𝐻°!"#=    -­‐46  kJ  NO2(g)    +    2H2(g)    à    1/2N2(g)  +    2H20(l)                                ∆𝐻°!"#=    -­‐85  kJ  

WHS w AP Chemistry D i r e c t M e t h o d 7. Explain  why  reactions  involving  reactant  compounds  with  positive    ∆𝐻°!  values  are  generally  more  exothermic  than  those  with  negative    ∆𝐻°!  values.          

8. Calculate  the  heat  of  decomposition  for  the  process  below  at  constant  pressure  and  25°C:            CaCO!   !  → CaO(!) + CO!  (!)                look  in  Appendix  3  of  book            

9. Calculate  the  heats  of  combustion  for  the  following  reactions  from  the  standard  enthalpies  of  formation  listed  in  Appendix  3  of  your  book:  a. C!H!  (!) + 3O!  (!)  → 2CO!   ! + 2H!O(!)  b. 2H!S(!) + 3O!  (!)  → 2SO!   ! + 2H!O(!)            

10. Which  of  the  following  standard  enthalpy  of  formation  values  is  not  zero  at  25°C?  a. Na(s)  b. Ne(g)  

c. CH4(g)  d. S8(s)  

e. Hg(l)  f. H(g)

 11. Benzene  (C6H6)  burns  in  air  to  produce  carbon  dioxide  and  liquid  water.  Calculate  the  heat  released  (in  kilojoules)  per  gram  of  the  compound  reacted  with  oxygen.  The  standard  enthalpy  of  formation  of  benzene  is  49.04  kJ/mol.                

12. Pentaborane-­‐9,  B5H9,  is  a  colorless,  highly  reactive  liquid  that  will  burst  into  flame  when  exposed  to  oxygen.  The  reaction  is      2B!H!  (!) + 12  O!  (!)  → 5B!O!   ! + 9H!O(!)    Calculate  the  kilojoules  of  heat  released  per  gram  of  the  compound  reacted  with  oxygen.  The  standard  enthalpy  of  formation  of  B5H9  is  73.2  kJ/mol.