Contoh Soal dan Pembahasan Termokimia

 

1. Diberikan Reaksi kimia sebagai berikut :

C(s) + O2(g) → CO2 (g) ΔH° = -393,5 kJ
H2(g) + ½ O2(g) → H2O (g) ΔH° = -283,8 kJ
2C(g) + H2(g) → C2H2 (g) ΔH° = +226,7 kJ
Atas dasar reaksi diatas, maka kalor reaksi
C2H2(g) + 5/2 O2(g) → H2O (g)+ 2CO2(g) adalah….
A. -1.297,5 kJ
B. +1.297,5 kJ
C. -906,0 kJ
D. -727,9 kJ
E. +274,5 kJ
Jawab: A
Reaksi (1) dikali dua : -787
Reaksi (2) tetap : -283,8
Reaksi (3) dibalik : -226,7
-1.297,5

2. kalor netralisasi adalah 120 kkal/mol, maka kalor netralisasi 100 mL HCl 0.1 M dengan 150 mL NaOH 0.075 M adalah….
A. 12 kal
B. 120 kal
C. 2.400 kal
D. 1.200 kal
E. 2.400 kal
Jawab: D
HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
HCl(aq) = 100 x 0.1 = 10 mmol
NaOH(aq) = 150 x 0.075 = 11.25 mmol
Yang habis : HCl(aq) 10 mmol = 0.01 mol
ΔH = 0.01 x 120 kkal = 1.2 kkal

3. Diketahui reaksi:
C2H4(g) + X2(g) → C2H4X2; ∆H = -178 kJ
Jika energi ikatan (kJ mol-1)
C = C = 614 C − C = 348
C – H = 413 X – X = 186
Tentukan energi ikatan C – X.
A. 315 Kj
B. 313 KJ
C. 354 KJ
D. 355 KJ
E. 321 KJ
Jawab: A

H H H H
H – C = C – H + X – X → H – C – C – H
X X
∆H = [(4 x 413) + 614 + 186 ] – [(4 x 413) + 348 + (2 x EC – X)]
-178= [ 1652 + 614 + 186] – [1652 + 348 + (2 x EC – X)]
-178 = 2452 – 2000 – (2 x EC – X)
-630 = -(2 x EC – X)
EC – X = 630/2
= 315 kJ

4. Persamaan termokimia:
HI(g) → ½H2(g) + ½I2(s) ΔH = – 6,0 kkal
H2(g) → 2H(g) ΔH = 104 kkal
I2(g) → 2I(g) ΔH = 56 kkal
I2(s) → I2(g) ΔH = 14 kkal
Harga ΔH untuk H(g) + I(g) → HI(g) …
A. – 60 kkal    D. 35 kkal
B. – 35 kkal     E. 70 kkal
C. 31 kkal
Jawab : A
½H2(g) + ½I2(s) → HI(g) ΔH = 6 kkal
H(g) → ½ H2(g) ΔH = – 52 kkal
I(g) → ½ I2(g) ΔH = – 7 kkal
½ I2(g) → ½ I2(s) ΔH = – 7 kkal
————————————————– +
H(g) + I(g) → HI(g) ΔH = – 60 kkal

5. Pada suatu percobaan, 3 L air dipanaskan sehingga suhu air naik dari 250C menjadi 720C. Jika diketahui massa jenis air = 1g mL-1, dan kalor jenis air = 4,2 Jg-1 0C-1, tentukan ∆H reaksi pemanasan tersebut.?
A.592,2Kj
B. 582,2
C. 534,3
D. 567,8
E. 543,8
Jawab : A
p = m
v = 1 gr/mL x 3000 mL = 3000 gr

Q = m x c x ∆T
= 3000 x 4,2 x (72 – 25)
= 3000 x 4,2 x 47
= 592200 J
= 592,2 kJ 

6. Diketahui persamaan termokimia :
2H2 (g) + O2 (g) → 2H2O (l) ΔH = a kJ
2Ca (s) + O2 (g) → 2CaO (s) ΔH = b kJ
CaO(s) + H2O (l) → Ca(OH)2 (s) ΔH = c kJ
Besarnya ΔH pembentukan Ca(OH)2(s) adalah …
A. a + b + c
B. a – b + 2c
C. ½ a + ½ b – c
D. a + b – 2c
E. ½ a + ½ b + c
Jawab : E
Reaksi (1) dan (2) dibagi dua. Reaksi (3) tetap, ΔH = ½ a + ½ b + c

7. Dari data :
2H2 (g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH = -571 kJ
2Ca(s) + O2(g) → 2CaO (s) ΔH = -1.269 kJ
CaO(s) + H2O(l) → Ca (OH)2(s) ΔH = -64 kJ
Dapat dihitung entalpi pembentukan Ca (OH)2 (s) sebesar….
A. -984 kJ/mol
B. -1.161 kJ/mol
C. -856 kJ/mol
D. -1.904 kJ/mol
E. -1.966 kJ/mol
Jawab : A
– Reaksi pembentukan Ca (OH)2 adalah Ca + O2 + H2 → Ca (OH)2
– Dengan menggunakan data di atas :
½ x (2H2 + O2 → 2H2O ΔH = -571 kJ)
½ x (2Ca + O2 → 2Ca2O ΔH = -1.269 kJ)
Ca + H2O → Ca(OH)2 ΔH = -64 kJ
Ca + OH + H2 → Ca (OH)2 ΔH = -984 kJ

8. 4NH3(g) + 7O2(g) → 4 NO2 (g) + 6H2O (l) ΔH = -4c kJ
Jika kalor pembentukan H2O (l) dan NH3 (g) berturut-turut adalah –a kJ/mol dan –b kJ/mol, maka kalor pembentukan NO2 (g) sama dengan ….
A. (a + b + c) kJ/mol
B. (-a + b + c) kJ/mol
C. (-1½ a + b + c) kJ/mol
D. (1½ a + b + c) kJ/mol
E. (1½ a – b – c) kJ/mol
Jawab : E
ΔH = ΔHf produk – ΔHf reaktan
= [ 4 x H1 NO2 + 6 x Hf H2O]-
= [ 4 x Hf NH3 + 7 x Hf O2]
-4c = [ 4 . (x) + 6 (-a) – [4 (-b) + 7 x 0]
x = 1 ½ a – b – c

9. Soal: Dari data berikut:
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(l) ΔH= – 580 kJ
2Ca(s) + O2(g) → 2CaO(l) ΔH= – 1269 kJ
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s) ΔH= – 64 kJ
Dapat dihitung perubahan entalpi pembentukan Ca(OH)2(s) sebesar ….
A. – 989 kJ.mol-1
B. – 1161 kJ.mol-1
C. – 856 kJ.mol-1
D. – 1904 kJ.mol-1
E. – 1966 kJ.mol-1
Jawab : A
H2(g) + ½O2(g) → H2O( l) ΔH = – 290 kJ
Ca(s) + ½O2(g) → CaO(s) ΔH = – 634,5 kJ
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s) ΔH = – 64 kJ
————————————————————– +
Ca(s) + O2(g) + H2(g) → Ca(OH)2(s) ΔH = – 988,5 kJ

10.  Perhatikan reaksi :
C(s)+ O2(g) → CO2(g) ΔH = -394 kJ/mol
2CO(g) + O2 (g) → 2CO2 (g) ΔH = -569 kJ/mol
Reaksi pembentukan 140 gram karbon mono oksida (Mr = 28) disertai dengan ΔH sebesar ….
A. -547,5 kJ
B. -219 kJ
C. -175 kJ
D. +175 kJ
E. +219 kJ
Jawab : A
– Reaksi pembentukan karbon monoksida, C + ½ O2 → CO
– Dari data di atas :

C + O2 → CO2 ΔH = -394 kJ/mol

½ x (2CO2 → 2CO + O2 ΔH = +569 kJ/mol)

C + ½ O2 → CO ΔH = -109,5 kJ/mol
– Pada pembentukan 140 gram CO :

ΔH = 140 / 28 x (-109,5 kJ/mol) = -547,5 kJ/mol

11. Jika :    

Mg H2O → MgO + H2 ΔH = a kJ/mol    

2 Mg + O2 → 2 MgO ΔH = c kJ/mol

maka menurut hukum Hess :
A. b = c + a
B. a = b + c
C. 2a = c – 2b
D. 2b = 2c + a
E. 2c = a + 2b
Jawab : C
Dengan menyesuaikan ruas dan koefisien diperoleh :
2x (Mg + H2O → MgO + H2 ΔH = a kJ/mol)
2x (H2 + O2 → H2 O ΔH = a kJ/mol)
2 Mg + O2 → 2 MgO ΔH = c = 2a + 2b
2a = c – 2b

12. Pada reaksi
2 NH3 (g) → N2 (g) + 3H2 (l) ΔH = +1173 kJ
maka energi ikatan rata-rata N-H adalah …
A. 1.173,0 kJ
B. 586,5 kJ
C. 391,0 kJ
D. 195,5 kJ
E. 159,5 kJ
Jawab : D
Energi ikatan rata-rata N – H adalah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan 1 mol ikatan N-H menjadi atom N dan H. Jadi, soal ini bisa diselesaikan bila disediakan data energi ikatan N = N dan H – H, yaitu 946 dan 436 kJ. Data ΔH reaksi seharusnya +92 kJ, bukan + 1.173 kJ.
2NH3 → N2 + 3H2 ΔH = +93 kJ
ΔH = Σ energi ikatan kiri – Σ energi ikatan kanan
H = [6 (N – H) – [ (N = N) + 3 (H – N)
92 = [6x] – [946 + 3 (436) ] Þ x = 391 kJ

13. Diketahui kalor pembakaran siklopropana (CH2)3 (g) = -a kJ/mol
Kalor pembentukan CO2(g) = -b kJ/mol
Kalor pembentukan H2O (l)= -c kJ/mol
Maka kalor pembentukan siklopropana (dalam kJ/mol) ialah …
A. a – 3b – 3c
B. a – 3b + 3c
C. a + 3b – 3c
D. a + 3b + 3c
E. -a + 3b + 3c
Jawab : A
Reaksi pembakaran siklopropana
(CH2)3 + O2 → 3CO2 + 3H2O ΔH= -a kJ/mol
ΔH = ΔHf produk – ΔHf reaktan
-a = [ 3 (-b) +3 (-c)]- [ΔHf¬ (CH2)3 + x O]
ΔHf (CH2)3 = a –3b –3c kJ/mol

14. Diketahui : ΔHf H2O (g) = -242 kJ mol-1
ΔHf CO2 (g) = -394 kJ mol-1
ΔHf C2H2 (g) = 52 kJ mol-1
Jika 52 gram C2H2 dibakar secara sempurna sesuai dengan persamaan :
2 C2H2 (g) + 502 (g) → 4 CO2 (g) + 2H2O (g) akan dihasilkan kalor sebesar ….
(Ar C = 12, H = 1)
A. 391,2 kJ
B. 428,8 kJ
C. 1.082 kJ
D. 2.164 kJ
E. 4.328 kJ
Jawab : D
– 2C2H2 (g) + 5O2 (g) → 4 CO2 (g) + 2 H2O (g)
ΔH = ΔHf produk – ΔHf reaktan = [ 4 (-349) +2 (-242)]- = [ 2 (52) + 5 (0) ] = -2.164 kJ
Kalor ini dilepaskan pada pembakaran 2 mol C2H2.
– Jika ada 52 gram C2H2
C2H2 = 52/26 = 2 mol
ΔH = 2/2 x (2.164) = 2.164 kJ

15. Bila diketahui kalor pembentukan standar, ΔH benzena cair C6H6 (l) = +49,00 kJ mol-1, H2O (l) = -241,5 kJ mol-1, CO2(g)= -393,5 kJ mol-1, kalor pembakaran : C6H6 (l) + O2(g) → 3H¬2O (g) = -393,5 kJ mol-1, maka kalor pembakaran reaksi :
C6H6 (l) + O2(g) → 3H2O (g) + 6 CO2 (g) adalah ….
A. -3.135,4 kJ
B. +3.135,4 kJ
C. -684,3 kJ
D. +684,3 kJ
E. +586,3 kJ
Jawab : A
ΔHreaksi = Hf kanan- Hf kiri → Hf kanan
= [ 6 (-393,5) +3 (-241,81)]-[+49]
= -3.135,4 kJ

16. Dalam statosfer, klorofluorometana (freon, CFC) menyerap radiasi berenergi tinggi dan menghasilkan atom CI yang mempercepat tersingkirnya ozon di udara. Reaksi yang mungkin terjadi adalah:
a. O3 + Cl → O2 + ClO ΔH = -120 kJ
b . ClO + O → O2 + Cl ΔH = -270 kJ
c. O3 + O → 2O2
nilai ΔH reaksi yang terakhir adalah …..
A. -390 kJ
B. -50 kJ
C. 150 kJ
D. 390 kJ
E. 200 kJ
Jawab : A
Reaksi (c) penjumlahan dari (a) dan (b). ΔH = -120 –270 = -390 kJ

18. Pembakaran sempurna gas metana ditunjukkan oleh persamaan reaksi berikut :
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH = -840 kJ
Jika seluruh kalor yang dihasilkan digunakan untuk mendidihkan air yang mula-mula bersuhu 25°C maka volum air yang bisa dididihkan menggunakan 24 gram metana adalah …. (C =12, H =1; c =4,2 J/g°C)
A. 2,7 L
B. 4,0 L
C. 5,0 L
D. 8,0 L
E. 12,0 L
Jawab : B
– CH4 = 24/16 = 1,5 mol
– Kalor yang dihasilkan pada pembakaran 1,5 mol CH4
q = 1,5 x 840 kJ = 1.260 kJ = 1.260 x 103 J
– Kalor sebanyak ini dapat mendidihkan air
q = m x c x ΔT
m = 1.260 x 103 / 4.2 x 75 = 4.000 gram
– Karena = 1 g/mL, maka volum air = 4.000 mL atau 4 liter.

19. Diketahui energi ikatan ….

C-F = 439 kj mol-1

C-Cl = 330 kj mol-1

F-F = 159 kj mol-1

Cl-Cl = 243 kj mol-1

Kalor reaksi untuk reaksi : CF2Cl2 + F2 → CF4 + Cl2 adalah ….

A. + 136 kJ

B. + 302 kJ

C. -302 Kj

D. + 622 kJ

E. -622 kJ

Jawab : C

ΔH = Energi Pemutusan ikatan – energi Pembentukan ikatan (kiri – kanan)

= [12 (C-Cl) + (F – F)] – [ 2 (C-F) + Cl – Cl)]

= [2 (330) + 159] – [2 (439) + 243]

= 819 – 1.121 = -302 kJ

20. A dan B adalah dua buah unsur gas yang dapat membentuk senyawa AB. Jika diketahui:
A + B → AB(g) ΔH = x kJ
A + B → AB(l) ΔH = y kJ
A + B → AB(s) ΔH = z kJ
Maka kalor sublimasi AB(s) adalah ….
A. z D. z – x
B. x – zE. x – y – z
C. x + y + z
D. X-y+z
E. 2z-xy
Jawab : B

A(g) + B(g) → AB(g) ΔH = x kJ
AB(s) → A(g) + B(g) ΔH = – z kJ
————————————————- +
AB(s) → AB(g) ΔH = (x – z) kJ

Share this post