3. ENERGETIKA KIMIA

3.1. Istilah Termodinamika

1.

3.2. Hukum Pertama

1. (06) Jika suatu gas dalam pompa mengalami ekspansi dari volume 2,0 liter sampai

7,0 litermelawan tekanan 0,6 atm yang konstan, maka kerja sistem adalah

A. +73 kal

B. –73 kal

C. +174,2 kal

D. –174,2 kal

E. +16,5 kal

2. Suatu gas mengalami ekspansi dari 1,5 L menjadi 4,5 L terhadap tekanan tetap 0,2

atm. Jika proses ini menyerap 12 kalori, maka U proses ini adalah

A. –14 kal

B. –2,5 kal

C. +2,5 kal

D. –16,5 kal

E. +16,5 kal

3. (06) Suatu sistem yang mengalami ekspansi melawan tekanan udara luar tetap 1 atm

dari volume 3 L menjadi 5 L. Apabila gas menyerap kalor sebesar 58,8 kalori maka

perbahan energi dalam sistem adalah

A. +107,2 kal

B. –107,2 kal

C. –10,4 kal

D. +10,4 kal

E. semua salah

4. (08) Suatu sistem gas mengalami perubahan tetapi tidak melakukan kerja apabila

perubahan berlangsung

A. secara isotermis

B. pada tekanan tetap

1

C. secara adiabatis

D. pada volume tetap

E. secara reversibel

5. Suatu proses yang menyebabkan vulume berkurang danenergi dalam tetap disebut

A. kompresi isotermis

B. ekspansi isotermis

C. ekspansi adiabatis

D. kompresi adiabatis

E. kompresi isochor

6. (06) Hukum pertama termodinamika tidak lain merupakan

A. Hukum kekekalan massa

B. Hukum kekekelan energi

C. Hukum kekekalan massa dan energi

D. Hukum aksi massa

E. Hukum kekekalan entropi

7. Suatu sistem gas mengalami perubahan volume dari 4 L jadi 7 L melawan tekanan

luar yang tetap sambil menyerap 60,5 kalori. Perubahan energi dalam sistem adalah

A. +

B.

C.

D.

E.

8. Pernyataan manakah di bawah ini benar untuk proses U = 0 adalah

(a) pada proses kalor yang diterima sama dengan kerja yang dilalkukan sistem

(b) proses berlangsung isotermis

(c) proses terjadi dalam sistem tersekat

(d) proses berjalan adiabatis

A. a, b, c

B. a, c

C. b, d

D. d

2

E. a, b, c, d

9. Suatu sistem mengalami proses sedeamikian rupa sehingga menyerap kalor 5100 J

dan melakukan kerja 2800 J. Perubahan energi dalam proeses ini adalah

A. 5100 J

B. 2300 J

C. 7900J

D. –2300 J

E. –2800 J

10. (08) Suatu senyawa gas ideal (cv = 5 kal K-1 mol-1) dipanaskan dari 150C sampai 1150C, pada volume tetap. Kalor untuk memanaskan gas tersebut adalah:

A. 1260 J D. 2520 JB. 1680 J E. 2940 JC. 2100 J

11. (08) Bagi suatu sistem yang berlangsung pada volume tetap, harga U sama dengan:A. H D. q + WB. q E. q + H + WC. H + W

3.3. Entalpi

1. (06) Untuk memanaskan 2 mol gas ideal (cv = 3 kal K-1 mol-1) dari suhu 25o C sampai

125o C pada volume tatap, diperlukan energi sebanyak

A. 200 kal

B. 400 kal

C. 600 kal

D. 900 kal

E. 1200 kal

2. (08) 150 mL larutan HCl 0,40 M dinetralkan dengan larutan NaOH dalam sebuah

botol yang tersekat ternyata suhu naik sebesar 2,36 o C. Jika kapasitas kalor

campuran adalah 1318 J K-1, maka besarnya kalor penetralan 1 mol HCl adalah

A. 51,86 kJ/mol

B. 3110 kJ/mol

C. 31,10 kJ/mol

3

D. 518,6 kJ/mol

E. 62,2 kJ/mol

7. Suatu sistem menyerap kalor sebesar 600 kkal dan melakukan kerja sebesar 200 kkal. Perubahan energi dalam sistem tersebut adalah :

a. 200 kkalb. 400 kkalc. 600 kkald. 800 kkale. 900 kkal

8. (08) Dari data termokimia :Fe2O3(s) + CO(g) 2FeO(s) + CO2(g) H = -0,7 kkalFe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g) H = +2,7 kkalDapat dihitung H untuk reaksi Fe2O3(s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO2(g) sebesar

a. – 6,1 kkalb. – 4,7 kkalc. – 3,4 kkald. – 2,0 kkale. – 1,0 kkal

9. (08) Reaksi manakah di bawah ini berkaitan dengan H ( energi pembentukan standar) kalsium klorida,

A. Ca(g) + Cl2(g) CaCl2(g)B. Ca(g) + Cl2(g) Ca Cl2(s)C. Ca2+(g) + 2Cl-(g) CaCl2(s)D. Ca(s) + Cl2(g) CaCl2(s)E. Ca2+(s) + 2Cl-(g) CaCl2(s)

10. Diketahui reaksi:N2 + 2O2 2NO2 H = -16,2 kkalEntalpi reaksi pembentukan NO2 adalah:

A. +16,2 kkalB. -16,2 kkalC. +8,1 kkalD. -8,1 kkalE. -32,4 kkal

11. Pernyataan manakah di bawah ini yang benar bagi proses dengan U = 0.a. Pada proses dimana kalor yang diterima sama dengan kerja yang dilakukan oleh

systemb. Untuk proses yang berlangsung isotherm untuk gas idealc. Proses yang terjadi pada sistem tersekatd. Proses berjalan adiabatis

A. a,b,c D. a,b

4

B. a,c E. a,b,c dan dC. b,d

12. Kalor yang diserap dalam suatu proses akan sama dengan perubahan entalpi, H.

Apabila proses tersebut berlangsung pada:

A. Temperatur tetap

B. Volume tetap

C. Tekanan tetap

D. Volume dan temperatur tetap

E. Volume, tekanan dan temperatur tetap

13. (08) Pilihlah satu pernyataan di bawah ini, yang paling tetap mengenai panas

pembakaran:

A. Panas yang dikeluarkan, jika 1 gram senyawa dibakar sempurna dengan oksigen

B. Panas yang dikeluarkan atau diserap, jika 1 gram senyawa dibakar sempurna

dengan oksigen

C. Panas yang dikeluarkan, jika 1 mol senyawa dibakar sempurna dengan oksigen

D. Panas yang dikeluarkan dan diserap, jika 1 mol senyawa dengan oksigen

E. Panas yang dikeluarkan, jika 100 gram senyawa dibakar sempurna dengan

oksigen

3.4. Termokimia

1. (08) Apabila diketahui kalor pembentukan standar CO2(g) = -94,0 kkal/mol ; H2O(l)

= -68,3 kkal/mol dan CH4(g) = -17,9 kkal/mol. Kalor yang dilepaskan pada

pembakaran satu mol CH4 secara sempurna adalah

A. 144,4 kkal

B. 284,4 kkal

C. 180,2 kkal

D. 212,7 kkal

E. 164,2 kkal

5

2. (06) Data hasil percobaan adalah:

2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) H = -136,66 kkal

CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(s) H = -15,3 kkal

2C(s) + O2(g) CaO(s) H = -303,6 kkal

Entalpi pembentukan standar Ca(OH)2(s) adalah

A. –235,4 kkal/mol

B. –204,8 kkal/mol

C. –98,8 kkal/mol

D. +98,8 kkal/mol

E. –227,8 kkal/mol

3. (06) Diketahui:

C(g) + 1/2 O2(g) CO(g) H = -p kkal

CO(g) + 1/2 O2(g) CO2 (g) H = -q kkal

C(g) + O2(g) CO2 (g) H = - r kkal

Dari reaksi tersebut terdapat hubungan

A. p – q = r

B. P + q = r

C. P – q = 2q

D. Q + 2r = mp

E. Q + r = p

4. (06) Diketahui

2H2(g) + O2(g) 2H2O(l) H = -136,4 kkal

Kalor yang timbul pada pembakaran 10 gram hidrogen adalah

A. 54,65 kkal

B. 273,28 kkal

C. 312,60 kkal

D. 341,60 kkal

E. 2730,8 kkal

5. (06) Diketahui entalpi pembentukan CO(g) adalah -26,41 kkal/mol dan H2O(l)

adalah -57,8 kkal, maka kalor reaksi C(s) + H2O(l) → H2(g) + CO(g) adalah

A. +31,39 kkal

6

B. -31,39 kkal

C. 62,78 kkal

D. -62,78 kkal

E. +161,8 kkal

6. (08) Jika suatu proses pada tekanan 1 atm dan suhu 293 K disertai kenaikan entalpi sebanyak 96 KJ dan kenaikan entropi sebesar 0,138 kJ, maka proses tersebut adalah :

a. spontanb. tak spontanc. reversibeld. adiabatise. eksoterm

9. Suatu reaksi kimia yang berlangsung pada tekanan tetap, kalor yang diserap atau dilepaskan (q) sama dengan :

a. Hb. Uc. Sd. Ge. P

10. 2C(s) + 3H2(g) + ½ O2(g) C2H5OH(l) H = x . x adalah :a. kalor pembakaran alkoholb. kalor pembentukan alkoholc. kalor pembakaran karbond. kalor penguraian alkohole. kalor penetralan karbon

11. (08) Kalor pembentukan gas etena dan etana masing-masing adalah 52,26 kJ dan –84,68 kJ, maka kalor yang dibebaskan pada reaksi : C2H2(g) + H2(g) C2H6(g) adalah :

a. – 32,42 kjb. + 32,42 kjc. + 64,84 kjd. –136,94 kje. +136,94 kj

12. Pada reaksi-reaksi dibawah ini, manakah yang menyebabkan entropi bertambah adalah :

a. 2H2O(g) 2H2(g) + O2(g)

b. Na(s) + ½ Cl2(g) NaCl(s)

c. H2O(s) H2O(l)

d. 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g)

e. 2N2O5(g) 4NO(g) + 3O2(g)

7

13. Proses spontan akan terjadi bila :a. H > 0, S < 0b. H > 0, S = 0c. H = 0, S < 0d. H = 0, S > 0e. H = 0, S = 0

14. Reaksi manakah di bawah ini berkaitan dengan H yaitu energi pembentukan standar kalsium klorida,

F. Ca(g) + Cl2(g) CaCl2(g)G. Ca(g) + Cl2(g) Ca Cl2(s)H. Ca2+(g) + 2Cl-(g) CaCl2(s)I. Ca(s) + Cl2(g) CaCl2(s)J. Ca2+(s) + 2Cl-(g) CaCl2(s)

15. Diketahui reaksi:N2 + 2O2 2NO2 H = -16,2 kkalEntalpi reaksi pembentukan NO2 adalah:

F. +16,2 kkalG. -16,2 kkalH. +8,1 kkalI. -8,1 kkalJ. -32,4 kkal

16. Diketahui reaksi:N2 + 2O2 2NO2 H = -16,2 kkalEntalpi reaksi pembentukan NO2 adalah:

K. +16,2 kkalL. -16,2 kkalM. +8,1 kkalN. -8,1 kkalO. -32,4 kkal

17.. Reaksi manakah di bawah ini berkaitan dengan H yaitu energi pembentukan standar kalsium klorida,

K. Ca(g) + Cl2(g) CaCl2(g)L. Ca(g) + Cl2(g) Ca Cl2(s)M. Ca2+(g) + 2Cl-(g) CaCl2(s)N. Ca(s) + Cl2(g) CaCl2(s)O. Ca2+(s) + 2Cl-(g) CaCl2(s)

18. Jika: Mg + H2O MgO +H2, H = a kJH2 + ½ O2 H2O H = b kJ2Mg + O2 2MgO H = c kJ

8

Maka menurut hukum Hess,A. 2a = c – 2b D. b = c + aB. a = b + c E. 2c = a + 2bC. 2b = 2c + a

19. (08) Hitung kalor pembentukan C2H5OH(g) dari atom-atomnya bila diketahui energi

ikatan rata-rata dari C – H, C – C, C – O dan O –H adalah masing-masing 98,8; 81,6,

81,5 dan 110,2 kkal/mol.

A. 767,3 kkal/mol

B. 668,5 kkal/mol

C. 569,9 kkal/mol

D. 471,1 kkal/mol

E. 372,5 kkal/mol

20. Diantara proses-proses di bawah ini;1. Mg(s) Mg(g)2. CaCO3(s) CaO(s) + CO2 (g)Br(g) ∆H < 0 , ∆S > 0, ∆H > T∆S

3. Br+(g) + e4. H+(aq) +OH-(aq) H2O(l)Yang merupakan proses endotermis adalah:

A. 1,2 dan 3 D. 4B. 2 dan 4 E. 2,3 dan 4C. 1 dan 3

21. HCl (aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l)H = -56 kJ/molJika 10 cm3 larutan HCl 0,25 M direaksikan dengan 20 cm3 larutan NaOH 0,15 M, maka kalor yang dihasilkan ialah:

A. 56 J D. 2,5 x 56 JB. 5,5 x 56 J E. 0,5 x 56 JC. 3 x 56 J

22. (08) Diketahui energi ikat C-C , C-Cl, C-Cl dan H-Cl berturut-turut adalah 59 kkal/mol, 58 kkal/mol, 78 kkal/mol dan 103 kkal/mol. Perkiraan kalor reaksi CH4(g) + Cl2(g) CH3Cl(g) + HCl(g) adalah

A. + 24 kkal/molB. – 48 kkal/molC. – 12 kkla/molD. -24 kkal/molE. +48 kkal/mol

23. Diketahui: kalor pembentukan standar: CO2(g), H2O(l) dan C8H18(l) berturut-turut adalah -94,1 kkal/mol, -68,3 kkala/mol dan -64,0 kkal/mol. Kalor pembakaran bensin (C8H18) pada suhu 25o C adalah

9

A. + 124,7 kkal/mol B. – 54 kkal/mol C. -1313 kkal/mol D. -108,4 kkal/mol E. – 193 kkal/mol

3.5. Hukum Kedua dan Ketiga

1. Jika suatu cairan mendidih, selalu A, ∆S > 0

B. , ∆T > 0,

C. ∆T < 0 ,

D. ∆S < 0

E., ∆S = 0,

2. (08) Reaksi pembentukan NaCl(s)

Na+(g) + Cl-(g) NaCl(s)

akan

A. menaikan entropi

B. entropi tetap

C. menurunkan entropi

D. menaikan entalpi

E. entalpinya tetap.

3.Dalam reaksi penguraian

NH4Cl (s) NH3(g) + HCl(g)

Akan

A. , ∆S > 0,

B. , ∆S < 0,

C. , ∆S = 0,

D. , ∆S ≤ 0,

E. , ∆S ≥ 0,

10

3.6. Energi Bebas

1.(06) Bila harga ∆H, ∆S dan T dikaitkan dengan rumus Gibbs, maka pasangan yang

menunjukan reaksi berlangsung tidak spontan adalah:

A. ∆H < 0 , ∆S > 0, ∆H > T∆S

B. ∆H < 0 , ∆S < 0, ∆H < T∆S

C. ∆H > 0 , ∆S > 0, ∆H < T∆S

D. ∆H < 0 , ∆S < 0, ∆H > T∆S

E. ∆H < 0 , ∆S > 0, ∆H = T∆S

2. (06) Kelarutan NH4Cl padat dalam air terjadi penurunan suhu dan perubahan dari

keadaan teratur menjadi tidak teratur. Menurut persamaan . ∆G = ∆H - T∆S, maka

peristiwa di atas merupakan proses..

A. spontan, eksoterm

B. spontan, endoterm

C. tidak spontan, eksoterm

D. tidak spontan, endoterm

E. tidak spontan

3. Suatu reaksi kimia berlangsng spontan dan eksoterm jika…A. H > 0 G > 0B. H > 0 G < 0C. H < 0 G > 0D. H > 0 G < 0 E. H < 0 G < 0

4. (08) Pada proses kimia yang berlangsung pada tekanan tetap, kalor yang diserap atau dilepaskan oleh sistem (q) sama dengan:

A. H D. TB. U E. -WC. S

11

5. Satu mol gas nitrogen (dianggap ideal) dimuaikan secara isotermal reversible pada suhu 00C dan tekanan 1 atm, sehingga volumenya berubah menjadi duakalinya. Perubahan entropi yang terjadi pada proses ini adalah,

A. 0 J/K D. 1573 J/KB. 5,76 J/K E. 2271 J/KC. 8,32 J/K

12