Pembahasan Soal SBMPTN Kimia Termokimia

Pembahasan soal SBMPTN bidang study kimia tentang termokimia ini meliputi beberapa subtopik dalam bab termokimia yaitu entalpi dan perubahan entalpi, jenis reaksi kalor berdasarkan reaksi sistem terhadap lingkungan, reaksi endoterm, reaksi eksoterm, perbedaan antara endoterm dan eksoterm, jenis-jenis kalor berdasarkan reaksi yang terjadi, hukum termodinamika, entalpi pembentukan, hukum Hess, energi ikatan rata-rata, dan kalorimeter. Dari beberapa soal yang pernah keluar dalam soal SBMPTN bidang study kimia, model soal tentang termokimia yang sering keluar antara lain menentukan kalor pembentukan suatu zat jika perubahan entalpinya diketahui, menentukan energi ikatan rata-rata, menentukan besar perubahan entalpi suatu reaksi kimia, menentukan jumlah kalor yang dilepaskan pada reaksi pembakaran gas hidrokarbon, menentukan diagram tingat energi yang sesuai, dan menentukan kalor sublimasi suatu senyawa.

Soal 1
Diketahui :
CS₂ + 3O₂ ? CO₂  + 2SO₂ ; ?H = -1110 kJ
CO₂ ? C + O₂ ; ?H = +394kJ
SO₂ ? S + O₂ ; ?H = +297 kJ
Maka kalor pembentukan CS₂ adalah ...
A. +122 kJ
B. -122 kJ
C. +419 kJ
D. -419 kJ
E. +906 kJ

Pembahasan :
Langkah pengerjaan
1. Balik persamaan kedua, ?H jadi negatif
2. Balik dan kali dua persamaan ketiga, ?H jadi negatif dan dikali 2
3. Balik persamaan pertama, ?H jadi positif
4. Jumlahkan ?H

Tahapan pembentukan CS₂ :

C + O2 ? CO2	?H = -394 kJ
2S + 2O2 ? 2SO2	?H = -594 kJ
CO2  + 2SO2 ? CS2 + 3O2	?H = +1110 kJ
C + 2S ? CS2	?H = +122 kJ

Jawaban : A

Soal 2
Jika proses penguraian H₂O ke dalam atom-atomnya memerlukan energi sebesar 220 kkal/mol, maka energi ikatan rata-rata O-H adalah ...
A. +220 kJ
B.-220 kJ
C. +110 kJ
D. -110 kJ
E. +55 kJ

Pembahasan :
Energi ikatan rata-rata O-H

? O-H =	+220
	2

? O-H = +110 kkal/mol

Jawaban : C

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Kimia Senyawa Organik.

Soal 3
Diketahui persamaan termokimia berikut:
2NO(g) + O₂(g) ? N₂O₄(g); ?H = a kJ
NO(g) + �O₂ ? NO₂(g) ; ?H = b kJ
Besarnya ?H untuk reaksi N₂O₄(g) ? 2NO₂(g) adalah ...
A. (a + b) kJ
B. (a - 2b) kJ
C. (a + 2b) kJ
D. (-a + 2b) kJ
E. (2a + b) kJ

Pembahasan :
Langkah pengerjaan
1. Balik persamaan pertama, ?H jadi negatif
2. Kali dua persamaan kedua, ?H dikali 2
3. Jumlahkan ?H

Tahapan pembentukan CS₂ :

N2O4(g) ? 2NO(g) + O2(g)	?H = -a kJ
2NO(g) + O2 ? 2NO2(g)	?H = +2b kJ
N2O4(g) ? 2NO2(g)	?H = (-a + 2b) kJ

Jawaban : C

Soal 4
Pernyataan yang benar untuk reaksi
2CO(g) + O₂(g) ? 2CO₂(g), H = x kJ
adalah ...
A. Kalor pembentuk CO = 2x kJ/mol
B. Kalor penguraian CO = x kJ/mol
C. Kalor pembakaran CO = 2x kJ/mol
D. Kalor pembakaran CO = �x kJ/mol
E. Kalor pembentukan CO₂ = �x kJ/mol

Pembahasan :
Reaksi di atas merupakan reaksi pembaaran karbonmonoksida dan menghasilkan karbondioksida. Pada reaksi tersebut dibakar dua mol karbondioksida, jadi untuk 1 mol karbondioksida kalor pembakarannya adalah �x kJ/mol.

Reaksinya:
2CO(g) + O₂(g) ? 2CO₂(g), H = x kJ
CO(g) + �O₂(g) ? CO₂(g), H = �x kJ

Jawaban : D

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Kimia Reaksi Senyawa Karbon.

Soal 5
Diketahui entalpi pembentukan H₂O(l) = -285 kJ/mol, CO₂(g) = -393 kJ/mol, dan C₂H₂(g) = +227 kJ/mol. Jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 0,52 gram gas C₂H₂ (Mr = 26) adalah ...
A. 25,96 kJ
B. 47,06 kJ
C. 67,49 kJ
D. 90,50 kJ
E. 129,80 kJ

Pembahasan :
Reaksi pembakaran 1 mol C₂H₂
C₂H₂ + 5/2O₂(g) ? 2CO₂ + H₂O

Kalor pembakaran 1 mol C₂H₂
? ?Hf = ?H hasil - ?H pereaksi
? ?Hf = {2(-393) + 285)} - (227 + 0)
? ?Hf = -1071 - 227
? ?Hf = -1298 kJ/mol

Kalor pembakaran 0,52 gram C₂H₂
? ?Hf = 0,52/26 (-1298)
? ?Hf = -25,96 kJ

Jadi, jumlah kalor yang dibebaskan pada pembakaran 0,52 gram gas C₂H₂ (Mr = 26) adalah 25,96 kJ.

Jawaban : A

Soal 6
Yang dapat disebut kalor pembentukan adalah kalor reaksi dari ...
A. CO(g) + �O₂(g) ? CO₂(g)
B. 2S(s) + 3O₂(g) ? 2SO₃(g)
C. Ag⁺(aq) + Cl^-(aq) ? AgCl(s)
D. Ag(s) + �N₂(g) + 3/2O₂(g) ? AgNO₃(g)
E. SO₂(g) + �O₂(g) ? SO₃(g)

Pembahasan :
Kalor pembentukan adalah kalor yang diperlukan atau dilepaskan pada pembentukan 1 mol suatu zat dari unsur-unsurnya secara langsung pada suhu dan tekanan normal.

Ciri kalor pembentukan adalah pada pereaksi hanya ada unsur-unsur yang berdiri sendiri. Dari kelima reaksi di opsi jawaban, kalor reaksi yang dapat disebut kalor pembentukan adalah reaksi keempat.
Ag(s) + �N₂(g) + 3/2O₂(g) ? AgNO₃(g)

Opsi jawaban kedua tidak disebut sebagai kalor pembentukan karena pada reaksi tersebut dihasilkan 2 mol SO₃(g). Sedangkan opsi C menunjukkan ikatan ion.

Jawaban : D

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Kimia Inti dan Radioaktivitas.

Soal 7
Untuk membentuk 1 mol Ca(OH)₂(aq) dari CaO(s) dan H₂O(l) dilepaskan kalor sebanyak 258 kJ. Diagram tingkat energi yang sesuai dengan pernyataan tersebut adalah ...

(A)	E	Ca(OH)2(aq)
	?	? ?H = -258 kJ
		CaO(s) + H2O(l)

(B)	E	CaO(s) + H2O(l)
	?	? ?H = +258 kJ
		Ca(OH)2(aq)

(C)	E	CaO(s) + H2O(l)
	?	? ?H = +258 kJ
		Ca(OH)2(aq)

(D)	E	CaO(s) + H2O(l)
	?	? ?H = -258 kJ
		Ca(OH)2(aq)

(E)	E	Ca(OH)2(aq)
	?	? ?H = +258 kJ
		CaO(s) + H2O(l)

Pembahasan :
Pada soal dijelaskan bahwa reaksi  pembentukan 1 mol Ca(OH)₂(aq) dari CaO(s) dan H₂O(l) dilepaskan kalor sebanyak 258 kJ, artinya reaksi tersebut merupakan reaksi eksoterm (?H = -).

Karena perubahan entalpinya berharga negatif maka energi produk menjadi lebih rendah daripada energi reaktan. Dengan demikian, diagram tingkat energi yang tepat adalah:

(D)	E	CaO(s) + H2O(l)
	?	? ?H = -258 kJ
		Ca(OH)2(aq)

Jawaban : D

Soal 8
Diketahui reaksi
2H₂(g) + O₂(g) ? 2H₂O(g) ; ?H = -483,6 kJ
Pernyataan berikut yang benar adalah ...
1. Perubahan entalpi pembentukan uap air 483,6 kJ
2. Pembentukan 1 mol uap air diperlukan 241,8 kJ
3. Pembakaran 1 mol gas hidrogen diperlukan 241,8 kJ
4. Pembentukan 2 mol uap air dilepaskan 483,6 kJ

Pembahasan :
Pada reaksi di atas dapat kita lihat dihasilkan 2 mol uap air (H₂O). Jadi, reaksi di atas merupakan reaksi pembentukan 2 mol uap air.

Pada reaksi tersebut diketahui harga perubahan entalpinya bernilai negatif. Artinya, pada reaksi pembentukan 2 mol uap air, dilepaskan kalor sebesar 483,6 kJ.

Jika untuk membentuk 2 mol uap air dilepaskan kalor sebesar 483,6 kJ, maka pada pembentukan 1 mol uap air akan dilepasan kalor sebesar 241,8 kJ.

Jadi, opsi yang benar hanya opsi 4.

Jawaban : D

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Kimia Kesetimbangan Reaksi.

Soal 9
Bila 2,30 g dimetileter (Mr = 46) dibakar pada tekanan tetap, kalor yang dilepaskan adalah 82,5 kJ. Berdasarkan data ini, kalor pembakaran dimetileter adalah ...
A. -413 kJ/mol
B. +825 kJ/mol
C. -825 kJ/mol
D. +1650 kJ/mol
E. -1650 kJ/mol

Pembahasan :
Jumlah mol dimetileter

? n dimetileter =	gram
	mr

? n dimetileter =	2,30
	46

? n dimetileter = 0,05 mol

Karena untuk 1 mol dimetileter dilepaskan 82,5 kJ (Q = 82,5 kJ), maka untuk 0,05 mol dimetileter dilepaskan:

? ?H =	-82,5
	0,05

? ?H = -1650 kJ/mol

Kalor pembakaran dimetileter:
? H = -?H
? H = 1650 kJ/mol

Jawaban : D

Soal 10
X dan Y adalah dua unsur gas yang dapat membentuk senyawa XY sebagai reaksi:
X₂(g) + Y₂(g) ? 2XY(g); ?H = a kJ
X₂(g) + Y₂(g) ? 2XY(l); ?H = b kJ
X₂(g) + Y₂(g) ? 2XY(s); ?H = c kJ
Kalor sublimasi senyawa XY (kJ/mol) pada penurunan temperatur adalah ...
A. �(c - 1)
B. c - a
C. �(a - c)
D. a - c
E. a - b - c

Pembahasan :
Sublimasi adalah perubahan wujud zat dari padat langsung ke keadaan gas atau sebaliknya tanpa melalui keadaan cair. Jadi sublimasi senyawa XY adalah XY(s) ? XY(g).

Langkah pengerjaan :
1. Persamaan pertama tetap
2. Balik persamaan ketiga, ?H jadi negatif
3. Jumlahkan ?H

Tahapan pembentukan CS₂ :

X2(g) + Y2(g) ? 2XY(g)	?H = a kJ
2XY(s) ? X2(g) + Y2(g)	?H = -c kJ
2XY(s) ? 2XY(g)	?H = (a - c) kJ

Pada reaksi di atas dihasilkan 2 mol XY(g). Jadi, untuk 1 mol XY(g) adalah:
XY(s) ? XY(g); ?H = �(a - c) kJ

Jawaban : C