3..thermodynamics

​Q3. Ethyl chloride (C2H5Cl) is prepared by reaction of ethylene with hydrogen chloride :

     C2H4(g) + HCl(g)  C 2 H 5 CL ( g )   HH   =   72 . 3   kJ

     What is the value of  E( in kJ ), if 70 g of ethylene and 73 g of HCL are allowed to react at 300 K?

       (A) –69.8                                           (B) - 180.75

       (C) – 174.5                                        (D) – 139.6 
 

Dear Student,

H=E+PVand, PV=nRTSo, H=E+nRTFor the reaction, C2H4(g) + HCl(g)  C2H5Cl(g)1 mol i.e. 28 g of C2H4 reacts with 1 mol i.e. 36.5 g of HClSo, 70 g of  C2H4 will react with 36.528×70=91.25 g of HClBut we have only 73 g of HCl, so HCl is the limiting reagent.  Now, 36.5 g of HCl = 28 g of C2H4 So, 73 g of HCl =2836.5×73=56 g of C2H4So, Moles of C2H4=5628=2 molMoles of HCl =7336.5=2 molNow, 1 mol of C2H4 gives 1 mol of C2H5ClSo, 2 mol of C2H4 will give 2 mol of C2H5ClHence, n = 2-(2+2)=2-4=-2 molR=8.314 JK-1T=300 KH=-72.3 ×103 JHence, E=H-nRT                    =-72.3 ×103-(-2)(8.314)(300)                   =-72300+4988.4                   =-67311.6 J                   =-67.311 kJSo, the correct answer is (a)

  • -29
What are you looking for?