Edexcel Jan 2012 Paper 4 Q22

Answers available below

SECTION C Answer ALL the questions. Write your answers in the spaces provided. PMT 22 The hydrocarbon butane can be cracked to form propene and methane by passing it over a heated aluminium oxide catalyst at a temperature of 700 K. The equation for the reaction is C4H10(g) (cid:111) C3H6(g) + CH4(cid:11)(cid:74)(cid:12)(cid:3) (cid:3) (cid:3) (cid:3) (cid:3) (cid:3) (cid:3) (cid:3) (cid:168)H(cid:3)(cid:32)(cid:3)(cid:14)(cid:26)(cid:20)(cid:17)(cid:28)(cid:3)(cid:78)(cid:45)(cid:3)(cid:80)(cid:82)(cid:79)(cid:237)(cid:20) (a) (i) Use page 20 of the data booklet to complete the table below. Hydrocarbon S (cid:57)(cid:18)(cid:3)(cid:45)(cid:3)(cid:80)(cid:82)(cid:79)(cid:237)(cid:20)(cid:3)K(cid:237)(cid:20) C4H10(g) C3H6(g) CH4(g) +310.1 (cid:14)(cid:21)(cid:25)(cid:25)(cid:17)(cid:28) (cid:3) (cid:3) (cid:11)(cid:76)(cid:76)(cid:12)(cid:3) (cid:38)(cid:68)(cid:79)(cid:70)(cid:88)(cid:79)(cid:68)(cid:87)(cid:72)(cid:3)(cid:87)(cid:75)(cid:72)(cid:3)(cid:86)(cid:87)(cid:68)(cid:81)(cid:71)(cid:68)(cid:85)(cid:71)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:87)(cid:85)(cid:82)(cid:83)(cid:92)(cid:3)(cid:70)(cid:75)(cid:68)(cid:81)(cid:74)(cid:72)(cid:3)(cid:82)(cid:73)(cid:3)(cid:87)(cid:75)(cid:72)(cid:3)(cid:86)(cid:92)(cid:86)(cid:87)(cid:72)(cid:80)(cid:15)(cid:3)(cid:168)S (cid:57) system, for this reaction. Include a sign in your answer. (iii) Was the sign for your answer as you expected? Fully justify your answer. (1) (2) (2)18 *P39304A01824*<br />
 PMT (cid:3) (cid:3) (cid:11)(cid:76)(cid:89)(cid:12)(cid:3) (cid:38)(cid:68)(cid:79)(cid:70)(cid:88)(cid:79)(cid:68)(cid:87)(cid:72)(cid:3)(cid:87)(cid:75)(cid:72)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:87)(cid:85)(cid:82)(cid:83)(cid:92)(cid:3)(cid:70)(cid:75)(cid:68)(cid:81)(cid:74)(cid:72)(cid:3)(cid:82)(cid:73)(cid:3)(cid:87)(cid:75)(cid:72)(cid:3)(cid:86)(cid:88)(cid:85)(cid:85)(cid:82)(cid:88)(cid:81)(cid:71)(cid:76)(cid:81)(cid:74)(cid:86)(cid:15)(cid:3)(cid:168)Ssurroundings, at 700 K. Include a sign and units in your answer. Use this value and your answer to (ii) to explain why butane cracks into propene and methane at this temperature. (3)(v) Calculate the minimum temperature needed for this reaction to be thermodynamically feasible. (3) *P39304A01924* 19 Turn over<br />
 PMT (b) The aluminium oxide behaves as a heterogeneous catalyst. Explain both what is meant by the term heterogeneous and how, in terms of activation energy, the catalyst is able to speed up the reaction. (3)(Total for Question 22 = 14 marks) 20 *P39304A02024*<br />

Show answer