Задача 29414 28) В результате реакции.
Условие
28) В результате реакции, термохимическое уравнение которой
N2(г) + O2(г) = 2NO(г) — 182 кДж,
поглотилось 0,91 кДж теплоты. Вычислите объём (мл, н.у.) прореагировавшего азота. (Запишите число с точностью до целых.)
Решение
n(n2)=Q/Qm=0,91/182=0,005 моль
Qm — количество теплоты на 1 моль азота (по уравнению реакции).
V(n2)=Vm*n(n2)=22,4*0,005=0,112 л= 112 мл
Vm (молярный объём) при нормальных условиях равен 22,4 л/моль
Ответ — 112 мл
Задания 28. Расчеты объемных отношений газов при химической реакции. Тепловой эффект.
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
выделилось 1452 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшейся при этом воды (в граммах). (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 108
Пояснение:
Из уравнения реакции следует, что при образовании 2 моль воды выделяется 484 кДж теплоты. У нас же выделилось 1452 кДж теплоты. Составим пропорцию
2 моль H2O — 484 кДж
x моль H2O — 1452 кДж
2 : x = 484 : 1452
x = 2 ∙ 1452 /484 = 6
т.е. n(H2O) = 6 моль, следовательно:
При взаимодействии оксида серы (IV) с 5,6 л (н.у.) кислорода в соответствии с уравнением
выделилось 19 кДж теплоты. Определите тепловой эффект реакции. (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 76
Пояснение:
Рассчитаем количество вещества кислорода:
Т.е. при взаимодействии 0,25 моль кислорода с оксидом серы (IV) выделяется 19 кДж теплоты. Из представленного в условии термохимического уравнения следует, что при взаимодействии 1 моль кислорода с оксидом серы выделяется количество теплоты равное Q (тепловой эффект реакции). Тогда справедлива пропорция:
0,25 моль кислорода — 19 кДж
1 моль кислорода — Q
Исходя из этой пропорции:
Таким образом, тепловой эффект реакции составляет 76 кДж.
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 786 кДж теплоты. Какой объем (н.у.) углекислого газа при этом образовался? (Запишите число с точностью до десятых.)
Ответ: 44,8
Пояснение:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 1 моль углекислого газа выделяется 393 кДж теплоты. В нашем же случае вместо этого выделилось 786 кДж теплоты. Обозначив искомое количество вещества углекислого газа равным х моль, можно записать пропорцию:
1 моль CO2 — 393 кДж теплоты
x моль CO2 — 786 кДж теплоты
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое получаем:
Т.е. количество вещества углекислого газа при образовании которого выделяется 786 кДж теплоты составляет 2 моль.
Рассчитаем объем такого количества углекислого газа при н.у.:
V(CO2) = 2 моль ∙ 22,4 л/моль = 44,8 л
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 2406 кДж теплоты. Определите объем (н.у.) израсходованного кислорода в литрах. (Запишите число с точностью до десятых.)
Ответ: 134,4
Пояснение:
Согласно термохимическому уравнению при участии в реакции горения метана 2 моль кислорода выделяется 802 кДж теплоты. В нашем же случае выделяется количество теплоты равное 2406 кДж. Обозначив количество вещества кислорода необходимое для выделения 2406 кДж теплоты через х моль мы можем записать следующую пропорцию:
2 моль O2 — 802 кДж теплоты
x моль O2 — 2406 кДж теплоты
Тогда, справедливо следующее уравнение:
2 ∙ 2406 = 802 ∙ x
Решая которое находим ,что:
Таким образом, количество вещества кислорода равно 6 моль. Рассчитаем его объем:
V(O2) = 6 ∙ 22,4 = 134,4 л.
Вычислите количество теплоты, которое потребуется для получения 25 г железа согласно уравнению реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 6
Пояснение:
Рассчитаем количество вещества железа:
n(Fe) = m(Fe)/M(Fe) = 25/56 = 0,4464 моль,
Согласно термохимическому уравнению при образовании 2 моль металлического железа поглощается 27 кДж теплоты. Пусть количество поглощаемой в результате образования 0,4464 моль железа равно х кДж. Тогда можно записать пропорцию:
2 моль Fe — 27 кДж
0,4464 моль Fe — x кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
2 ∙ x = 0,4464 ∙ 27
Таким образом, количество теплоты, которое необходимо для получения 25 г железа равно 6 кДж.
Вычислите объем сгоревшего согласно уравнению реакции
ацетилена, если при этом выделилось 67,5 кДж теплоты. (Запишите число с точностью до сотых.)
Ответ: 1,12
Пояснение:
Согласно термохимическому уравнению при сгорании 2 моль ацетилена выделяется 2700 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 67,5 кДж. Пусть, количество вещества ацетилена, которое сгорело при этом равно х моль. Таким образом можно записать пропорцию:
x моль — 67,5 кДж
2 ∙ 67,5 = 2700 ∙ x
Таким образом, количество вещества ацетилена равно 0,05 моль. Рассчитаем его объем:
V(C2H2) = 0,05 моль ∙ 22,4 л/моль = 1,12 л
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
выделилось 280 кДж теплоты. Вычислите массу глюкозы, которая окислилась в результате этой реакции. (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 18
Согласно термохимическому уравнению при окислении 1 моль глюкозы выделяется 2800 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 280 кДж теплоты. Пусть количество глюкозы, которое окислилось при этом равно x моль. Тогда можно записать следующую пропорцию:
1 моль глюкозы – 2800 кДж теплоты
x моль глюкозы – 280 кДж теплоты
Следовательно, справедливо уравнение:
1 ∙ 280 = 2800 ∙ x
Решая которое находим, что:
x = 0,1 моль, т.е. количество глюкозы составляет 0,1 моль. Рассчитаем ее массу:
Какое количество вещества аммиака вступает в реакцию в соответствии с термохимическим уравнением
если в результате реакции выделилось 634 кДж теплоты? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 2
Пояснение:
Согласно термохимическому уравнению при окислении 4 моль аммиака выделяется 1268 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 634 кДж теплоты. Обозначим количество вещества аммиака, которое при этом окислилось как x моль. Тогда можно записать пропорцию:
4 моль аммиака – 1268 кДж
x моль аммиака – 634 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
4 ∙ 634 = 1268 ∙ x
Решая которое находим, что:
x = 2, т.е. количество вещества аммиака составляет 2 моль.
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
получено 1400 кДж теплоты. Какая масса (в граммах) глюкозы при этом окислилась? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 90
Пояснение:
Согласно термохимическому уравнению при окислении 1 моль глюкозы выделяется 2800 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 1400 кДж теплоты. Пусть количество глюкозы, которое окислилось при этом равно x моль. Тогда можно записать следующую пропорцию:
1 моль глюкозы – 2800 кДж теплоты
x моль глюкозы – 1400 кДж теплоты
Следовательно, справедливо уравнение:
1 ∙ 1400 = 2800 ∙ x
x = 0,5, т.е. количество вещества глюкозы для получения 1400 кДж тепла составляет 0,5 моль. Рассчитаем ее массу:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 240 кДж теплоты. Определите массу полученного оксида магния. (Запишите число в точностью до целых.)
Ответ: 16
Пояснение:
Согласно термохимическому уравнению при образовании 2 моль оксида магния выделяется 1200 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 240 кДж теплоты. Пусть количество оксида магния, образовавшегося при этом равно x моль. Тогда можно записать пропорцию:
2 моль MgO – 1200 кДж
x моль MgO – 240 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
2 ∙ 240 = 1200 ∙ x
Решая которое находим, что:
x = 0,4, т.е. при выделении 240 кДж теплоты количество вещества образовавшегося оксида магния составляет 0,4 моль. Тогда его масса равна:
m(MgO) = n(MgO) ∙ M(MgO) = 0,4 ∙ 40 = 16 г
В ходе реакции, термохимическое уравнение которой
было затрачено 450 кДж теплоты. Определите объем (н.у.) получившегося при этом газа. (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 56
Пояснение:
Выделившийся газ – CO2.
В соответствии с термохимическим уравнением при образовании одного моля CO2 поглощается 180 кДж теплоты. В нашем же случае поглощено 450 кДж теплоты. Обозначив количество вещества углекислого газа, образовавшегося при этом как x моль, можно записать следующую пропорцию:
1 моль CO2 – 180 кДж
x моль CO2 – 450 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
x = 2,5, т.е. количество вещества углекислого газа составляет 2,5 моль. Рассчитаем его объем:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
образовалось 168 г железа. Какое количество теплоты при этом выделилось? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 1110
Пояснение:
Рассчитаем количество вещества железа с массой 168 г:
n(Fe) = m(Fe)/M(Fe) = 168/56 = 3 моль,
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 9 моль металлического железа выделяется 3330 кДж. В нашем же случае образуется 3 моль железа. Обозначив количество теплоты выделившейся при этом как x кДж можно составить пропорцию:
9 моль Fe — 3330 кДж
3 моль Fe — x кДж
тогда справедливо уравнение:
Таким образом, количество теплоты выделяющееся при образовании 168 г металлического железа составляет 1110 кДж.
Определите количество теплоты, которое выделится при взаимодействии 280 г негашеной извести с водой в соответствии с термохимическим уравнением реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 324
Пояснение:
Негашеная известь — тривиальное название оксида кальция CaO. Рассчитаем его количество вещества, зная массу:
n(CaO) = 280 г/ 56 г/моль = 5 моль,
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при взаимодействии с водой 1 моль CaO выделяется количество теплоты равное 64,8 кДж. В нашем же случае в реакции принимает участие 5 моль оксида кальция, в связи с чем мы можем записать следующую пропорцию:
1 моль CaO — 64,8 кДж
5 моль CaO — x кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое находим, что:
Таким образом, количество теплоты, которое выделится при взаимодействии 280 г негашеной извести водой составляет 324 кДж.
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
выделилось 6620 кДж теплоты. Определите массу образовавшегося оксида железа (III). (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 640
Пояснение:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 2 моль Fe2O3 выделяется 3310 кДж теплоты. В нашем же случае, выделилось 6620 кДж теплоты. Пусть количество вещества Fe2O3, образовавшегося при этом составляет x моль. Тогда можно записать следующую пропорцию:
Следовательно, справедливо уравнение:
2 ∙ 6620 = x ∙ 3310
Решая которое находим, что:
Таким образом, количество вещества Fe2O3 образовавшееся при этом составляет 4 моль. Следовательно масса образовавшегося Fe2O3 составляет:
При образовании 560 мл (н.у.) газообразного аммиака в соответствии с уравнением
выделилось 1,15 кДж теплоты. Чему равен тепловой эффект этой реакции? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 92
Пояснение:
Посчитаем какое количество вещества содержится в 560 мл газообразного аммиака. Прежде всего переведем его объем из мл в л:
Теперь, зная, что 1 моль любого газа при н.у. занимает объем равный 22,4 л, можно рассчитать количество вещества аммиака:
Из условия задания следует, что при образовании 0,025 моль (0,56 л) аммиака выделилось 1,15 кДж теплоты. В термохимическом же уравнении реакции фигурирует количество вещества аммиака равное 2 моль (коэффициент 2 перед NH3) и при этом выделяется количество тепла, равное Q (тепловой эффект реакции). Таким образом, мы можем записать следующую пропорцию:
0,025 моль — 1,15 кДж
Следовательно справедливо уравнение:
0,025 ∙ Q = 2 ∙ 1,15 кДж
Решая которое находим, что:
Т.е. тепловой эффект реакции равен 92 кДж.
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
восстановили 464 г железной окалины. Какое количество теплоты при этом выделилось? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 2220
Пояснение:
Рассчитаем количество вещества железной окалины массой 464 г:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при восстановлении 3 моль Fe3O4 выделяется 3330 кДж теплоты. Пусть при восстановлении 2 моль Fe3O4 выделяется x кДж теплоты. Тогда можно составить следующую пропорцию:
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое, получаем, что:
Таким образом, количество теплоты, выделившейся при восстановлении 464 г железной окалины составляет 2220 кДж.
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 2406 кДж теплоты. Определите объем (н.у.) израсходованного кислорода. (Запишите число с точностью до десятых.)
Ответ: 134,4
Пояснение:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при реакции с метаном 2 моль кислорода выделяется 802 кДж. В нашем же случае выделилось 2406 кДж теплоты. Пусть количество вещества израсходованного при этом кислорода составляет x моль. Тогда можно записать пропорцию:
2 моль O2 – 802 кДж
x моль O2 – 2406 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
2 ∙ 2406 = 802 ∙ x
Т.е. количество вещества кислорода составляет 6 моль. Найдем его объем:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
получено 422,2 кДж теплоты. Какой объем (н.у.) кислорода при этом израсходован? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 24
Пояснение:
В соответствии с термохимическим уравнением при израсходовании на горение угля 1 моля кислорода выделяется 393 кДж теплоты. В нашем же случае выделяется 422,2 кДж. Пусть при выделении такого количества теплоты расходуется x моль кислорода. Тогда, мы можем записать пропорцию:
1 моль O2 – 393 кДж
x моль O2 – 422,2 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
1 ∙ 422,2 = 393 ∙ x
Решая которое находим, что:
т.е. количество вещества израсходованного кислорода составляет 1,0743 моль. Рассчитаем его объем:
Какой объем (н.у.) кислорода потребуется для получения 5600 кДж теплоты в соответствии с термохимическим уравнением реакции
(Запишите число с точностью до десятых.)
Ответ: 268,8
Пояснение:
Исходя из термохимического уравнения:
6 моль O2 — 2800 кДж теплоты
В нашем же случае должно выделиться 5600 кДж. Пусть количество вещества кислорода необходимое для выделения такого количества тепла составляет x моль. Тогда справедлива пропорция:
6 моль O2 — 2800 кДж теплоты
x моль O2 — 5600 кДж теплоты
Следовательно, верным является уравнение:
6 ∙ 5600 = 2800 ∙ x
Таким образом, количество вещества кислорода, которое должно принять участие в окислении глюкозы для выделения 5600 кДж теплоты, составляет 12 моль. Рассчитаем объем такого количества кислорода при н.у.:
При сжигании ацетилена в соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 186 кДж теплоты. Какой объем (н.у.) кислорода затрачен на сжигание ацетилена? (Запишите число с точностью до десятых.)
Ответ: 22,4
Пояснение:
Из термохимического уравнения реакции следует, что когда в реакции принимает участие 5 моль O2 выделяется 930 кДж теплоты.
В нашем же случае выделяется 186 кДж теплоты. Пусть количество вещества кислорода, израсходованного при этом, составляет x моль. Тогда мы можем записать следующую пропорцию:
5 моль O2 – 930 кДж
x моль O2 – 186 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое находим, что:
Таким образом, количество вещества кислорода составляет 1 моль. Найдем его объем:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 2580 кДж теплоты. Определите количество вещества оксида азота(IV), вступившего в реакцию. (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 40
Пояснение:
Из термохимического уравнения реакции следует, что когда в реакции принимает участие 4 моль NO2 выделяется 258 кДж теплоты.
В нашем же случае выделяется 2580 кДж теплоты. Пусть количество вещества оксида азота (IV), прореагировавшего при этом, составляет x моль. Тогда мы можем записать следующую пропорцию:
4 моль NO2 – 258 кДж
x моль NO2 – 2580 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
4 ∙ 2580 = x ∙ 258
Решая которое находим, что:
Таким образом, количество вещества оксида азота (IV) составляет 40 моль.
Определите объём газообразного продукта (в литрах), который получается при взаимодействии 1 л водорода с избытком хлора. Объёмы газов измерены при одинаковых условиях. (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 2
Пояснение:
Запишем уравнение реакции взаимодействия водорода с хлором:
Одним из следствий закона Авогадро является то, что объемы прореагировавших и образовавшихся газов относятся друг к другу точно так же, как и коэффициенты перед этими газообразными веществами в уравнении реакции. Для газообразных водорода и хлороводорода, применительно к нашей реакции, мы можем записать что:
V(HCl) = V(H2) ∙ k(HCl)/k(H2) = 1 л ∙ 2/1 = 2 л
Определите количество теплоты, которое выделяется при окислении серы кислородом взятым в объёме 100,8 л (н.у.) в соответствии с термохимическим уравнением реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 1341
Определите количество теплоты, которое выделится при обжиге 720 г FeS2 согласно термохимическому уравнению реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 4965
Вычислите количество выделившейся теплоты, если в реакцию вступает 3,5 моль кислорода в соответствии с термохимическим уравнением реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 903
Какое количество теплоты выделится при взаимодействии 3,6 моль кремния с фтором в соответствии с термохимическим уравнением реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 5814
В реакцию, термохимическое уравнение которой
вступило 88 г углекислого газа. Какое количество теплоты выделится при этом? (Запишите число с точностью до целых.)
Как рассчитать количество теплоты, тепловой эффект и теплоту образования
Количество теплоты
Задание 81.
Вычислите количество теплоты, которое выделится при восстановлении Fe2O3 металлическим алюминием, если было получено 335,1 г железа. Ответ: 2543,1 кДж.
Решение:
Уравнение реакции:
Значения стандартных теплот образования веществ приведены в специальных таблицах. Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю. Рассчитаем тепловой эффект реакции, используя следствие из закона Гесса, получим:
= (Al2O3) — (Fe2O3) = -1669,8 -(-822,1) = -847,7 кДж
Вычисление количества теплоты, которое выделяется при получении 335,1 г железа, про-изводим из пропорции:
(2 . 55,85) : -847,7 = 335,1 : х; х = (0847,7 . 335,1)/ (2 . 55,85) = 2543,1 кДж,
где 55,85 атомная масс железа.
Ответ: 2543,1 кДж.
Тепловой эффект реакции
Задание 82.
Газообразный этиловый спирт С2Н5ОН можно получить при взаимодействии этилена С2Н4 (г) и водяных паров. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, предварительно вычислив ее тепловой эффект. Ответ: -45,76 кДж.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:
С2Н4 (г) + Н2О (г) = С2Н5ОН (г); = ?
Значения стандартных теплот образования веществ приведены в специальных таблицах. Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю. Рассчитаем тепловой эффект реакции, используя следствие из закона Гесса, получим:
= ( С2Н5ОН) – [ ( С2Н4) + ( Н2О)] =
= -235,1 -[(52,28) + (-241,83)] = — 45,76 кДж
Уравнения реакций, в которых около символов химических соединений указываются их агрегатные состояния или кристаллическая модификация, а также числовое значение тепловых эффектов, называют термохимическими. В термохимических уравнениях, если это специально не оговорено, указываются значения тепловых эффектов при постоянном давлении Qp равные изменению энтальпии системы . Значение приводят обычно в правой части уравнения, отделяя его запятой или точкой c запятой. Приняты следующие сокращенные обозначения агрегатного состояния вещества: г — газообразное, ж — жидкое, к —- кристаллическое. Эти символы опускаются, если агрегатное состояние веществ очевидно, например, О2, Н2 и др.
Если в результате реакции выделяется теплота, то
Ответ: — 45,76 кДж.
Задание 83.
Вычислите тепловой эффект реакции восстановления оксида железа (II) водородом, исходя из следующих термохимических уравнений:
Решение:
Уравнение реакции восстановления оксида железа (II) водородом имеет вид:
ЕеО (к) + Н2 (г) = Fe (к) + Н2О (г); = ?
Значения стандартных теплот образования веществ приведены в специальных таблицах. Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю. Тепловой эффект реакции можно вычислить, используя следствии е из закона Гесса:
= (Н2О) – [ (FeO)
Теплота образования воды определяется уравнением
а теплоту образования оксида железа (II) можно вычислить, если из уравнения (б) вычесть уравнение (а).
=(в) — (б) — (а) = -241,83 – [-283,o – (-13,18)] = +27,99 кДж.
Ответ: +27,99 кДж.
Задание 84.
При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и сероуглерод СS2 (г). Напишите термохимическое уравнение этой реакции, предварительно вычислите ее тепловой эффект. Ответ: +65,43 кДж.
Решение:
Уравнения реакций, в которых около символов химических соединений указываются их агрегатные состояния или кристаллическая модификация, а также числовое значение тепловых эффектов, называют термохимическими. В термохимических уравнениях, если это специально не оговорено, указываются значения тепловых эффектов при постоянном давлении Qp равные изменению энтальпии системы . Значение приводят обычно в правой части уравнения, отделяя его запятой или точкой c запятой. Приняты следующие сокращенные обозначения агрегатного состояния вещества: г — газообразное, ж — жидкое, к —- кристаллическое. Эти символы опускаются, если агрегатное состояние веществ очевидно, например, О2, Н2 и др.
Уравнение реакции имеет вид:
2H2S (г) + CO2 (г) = 2Н2О (г) + СS2 (г); = ?
Значения стандартных теплот образования веществ приведены в специальных таблицах. Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю. Тепловой эффект реакции можно вычислить, используя следствии е из закона Гесса:
= (Н2О) +(СS2) – [(Н2S) + (СO2)];
= 2(-241,83) + 115,28 – [2(-20,15) + (-393,51)] = +65,43 кДж.
Термохимическое уравнение будет иметь вид:
2H2S (г) + CO2 (г) = 2Н2О (г) + СS2 (г); = +65,43 кДж.
Ответ: +65,43 кДж.
Tермохимическое уравнение реакции
Задание 85.
Напишите термохимическое уравнение реакции между СО (г) и водородом, в результате которой образуются СН4 (г) и Н2О (г). Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 67,2 л метана в пересчете на нормальные условия? Ответ: 618,48 кДж.
Решение:
Уравнения реакций, в которых около символов химических соединений указываются их агрегатные состояния или кристаллическая модификация, а также числовое значение тепловых эффектов, называют термохимическими. В термохимических уравнениях, если это специально не оговорено, указываются значения тепловых эффектов при постоянном давлении Qp равные изменению энтальпии системы . Значение приводят обычно в правой части уравнения, отделяя его запятой или точкой c запятой. Приняты следующие сокращенные обозначения агрегатного состояния вещества: г — газообразное, ж — кое, к — кристаллическое. Эти символы опускаются, если агрегатное состояние веществ очевидно, например, О2, Н2 и др.
Уравнение реакции имеет вид:
СО (г) + 3Н2 (г) = СН4 (г) + Н2О (г); = ?
Значения стандартных теплот образования веществ приведены в специальных таблицах. Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю. Тепловой эффект реакции можно вычислить, используя следствии е из закона Гесса:
= (Н2О) + (СН4) – (СO)];
= (-241,83) + (-74,84) – (-110,52) = -206,16 кДж.
Термохимическое уравнение будет иметь вид:
22,4 : -206,16 = 67,2 : х; х = 67,2 (-206,16)/22?4 = -618,48 кДж; Q = 618,48 кДж.
Ответ: 618,48 кДж.
Теплота образования
Задание 86.
Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования. Вычислите теплоту образования NO, исходя из следующих термохимических уравнений:
а) 4NH3 (г) + 5О2 (г) = 4NO (г) + 6Н2O (ж); = -1168,80 кДж;
б) 4NH3 (г) + 3О2 (г) = 2N2 (г) + 6Н2O (ж); = -1530,28 кДж
Ответ: 90,37 кДж.
Решение:
Стандартная теплота образования равна теплоте реакции образования 1 моль этого вещества из простых веществ при стандартных условиях (Т = 298 К; р = 1,0325 . 105 Па). Образование NO из простых веществ можно представить так:
Дана реакция (а), в которой образуется 4 моль NO и дана реакция (б), в которой образуется 2 моль N2. В обеих реакциях участвует кислород. Следовательно, для определения стандартной теплоты образования NO составим следующий цикл Гесса, т. е. нужно вычесть уравнение (а) из уравнения (б):
Таким образом, 1/2N2 + 1/2O2 = NO; = +90,37 кДж.
Ответ: 618,48 кДж.
Задание 87.
Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и хлороводорода. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, предварительно вычислив ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции было израсходовано 10 л аммиака в пересчете на нормальные условия? Ответ: 78,97 кДж.
Решение:
Уравнения реакций, в которых около символов химических соединений указываются их агрегатные состояния или кристаллическая модификация, а также числовое значение тепловых эффектов, называют термохимическими. В термохимических уравнениях, если это специально не оговорено, указываются значения тепловых эффектов при постоянном давлении Qp равные изменению энтальпии системы . Значение приводят обычно в правой части уравнения, отделяя его запятой или точкой c запятой. Приняты следующие кое, к —- кристаллическое. Эти символы опускаются, если агрегатное состояние веществ очевидно, например, О2, Н2 и др.
Уравнение реакции имеет вид:
NH3 (г) + НCl (г) = NH4Cl (к).; = ?
Значения стандартных теплот образования веществ приведены в специальных таблицах. Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю. Тепловой эффект реакции можно вычислить, используя следствиие из закона Гесса:
= ( NH4Cl) – [(NH3) + (HCl)];
= -315,39 – [-46,19 + (-92,31) = -176,85 кДж.
Термохимическое уравнение будет иметь вид:
Теплоту, выделившуюся при реакции 10 л аммиака по этой реакции, определим из про-порции:
22,4 : -176,85 = 10 : х; х = 10 (-176,85)/22,4 = -78,97 кДж; Q = 78,97 кДж.
http://scienceforyou.ru/reshenie-realnyh-zadanij-egje-2016-goda/raschety-obemnyh-otnoshenij-gazov-pri-himicheskoj-reakcii-teplovoj-jeffekt
http://buzani.ru/zadachi/khimiya-shimanovich/912kolichestvo-teploty-teplovoj-effekt