Какое уравнение соответствует теплоте образования mno2

Изменение энтальпии при реакции MnO2 + 2C = Mn + 2 CO равно 70 кДж/ моль. Теплота образования CO 26,4 кДж/ моль. Определить теплоту образования MnO2

Ответы

Serpentio` 6 (15726) 2 4 16 11 лет

ΔH(реакции) = ΣΔHf (продукты) — ΣΔHf (реагенты)

ΔН(r) = +70 kJ/mol
ΔHf(обр. С) = 0 kJ/mol — потому что энтальпия образование простых веществ всегда равна 0 kJ/mol
ΔHf(обр. Mn) = 0 kJ/mol
ΔHf(обр. CO) = 26.4 kJ/mol
ΔHf(обр. MnO2) = ?

Подставляем числа:
70 = (0+2*26,4) — (ΔH(MnO2) +2*0)
ΔH(MnO2) = -17,2 kJ/mol

Wolfsangel 6 (17779) 2 4 14 11 лет

Верь Серпентино. Он правильно ответил 🙂 И вообще ему пиво за такой ответ положено:)

Составление термохимического уравнения реакции и вычисление теплот образования веществ

Теплота образования веществ

Задание 88.
Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования метана? Вычислите теплоту образования метана, исходя из следующих термохимических уравнений:
а) Н_{2 (г)} + 1/2О_{2 (г)} = Н₂О _(ж); = -285,84 кДж;
б) С _(к) + О_{2 (г}) = СО_{2 (г)}; = -393,51 кДж;
в) СН_{4 (г)} + 2О_{2 (г)} = 2Н₂О _(ж) + СО_{2 (г)}; = -890,31 кДж.
Ответ: -74,88 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 метана из водорода и углерода можно представить так:

С _{(графит)} + 2Н_{2 (г)} = СН_{4 (г)}; = ?

Исходя из данных уравнений по условию задачи, учитывая, что водород сгорает до воды, углерод — до углекислого газа, метан – до углекислого газа и воды и, на основании закона Гесса, с термохимическими уравнениями можно оперировать также как и с алгебраическими. Для получения искомого результата нужно уравнение горения водорода (а) умножить на 2, а затем, сумму уравнений горения водорода (а) и углерода (б) вычесть из уравнения горения метана (в):

СН_{4 (г)} + 2О_{2 (г)} — 2 Н_{2 (г)} + О_{2 (г)} — С _(к) + О_{2 (г}) =
= 2Н₂О _(ж) + СО₂ — 2Н₂О — СО₂;
= -890,31 – [-393,51 + 2(-285,84).

СН_{4 (г)} = С _(к) + 2Н_{2 (к)}; = +74,88 кДж.2

Так как теплота образования равна теплоте разложения с обратным знаком, то

(СН₄) = -74,88 кДж.

Ответ: -74,88 кДж.

Задание 89.
Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования гидроксида кальция? Вычислите теплоту образования гидроксида кальция, исходя из следующих термохимических уравнений:
Са _(к) + 1/2О _(г) = СаО _(к); = -635,60 кДж;
Н_{2 (г)} + 1/2О_{2 (г)} = Н₂О _(ж); = -285,84 кДж;
СаО _(к) + Н₂О _(ж) = Са(ОН)_{2 (к)}; = -65,06 кДж.
Ответ: —986,50 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 гидроксида кальция из простых веществ можно представить так:

Са _(к) + О_{2 (г)} + Н_{2 (г)} = Са(ОН)_{2 (к)}; = ?

Исходя из уравнений, которые даны по условию задачи и, учитывая, что водород сгорает до воды, а кальций, реагируя с кислородом, образует СаО, то на основании закона Гесса с термохимическими уравнениями можно оперировать также как с алгебраическими. Для получения искомого результата нужно все три уравнения сложить между собой:

СаО _(к) + Н₂О _(ж) + Са _(к) + 1/2О _(г) + Н_{2 (г)} + 1/2О_{2 (г} = (ОН)_{2 (к)} + СаО _(к) + Н₂О _(ж);
= -65,06 + (-635,60) + (-285,84) = -986,50 кДж.

Так как стандартные теплоты образования простых веществ условно принята равными нулю, то теплота образования гидроксида кальция будет равна тепловому эффекту реакции образования его из простых веществ (кальция, водорода и кислорода):

== (Са(ОН)₂ = -986,50 кДж.2

Ответ: -986,50 кДж.

Задание 90.
Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензина с образованием паров воды и диоксида углерода равен -3135,58 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования С₆Н₆ (ж). Ответ: +49,03 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.
Термохимическое уравнение реакции имеет вид:

С₆Н₆ (ж) + 7/2O₂ = 6CO_{2 (г)} + 3Н₂О _(г); = -3135,58 кДж.

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:

= 6 (СО₂) + 3 =0(Н₂О) – (С₆Н₆)

(С₆Н₆) = [6 (СО₂) + 3(Н₂О)] — ;
(С₆Н₆) = [6 -393,51 + 3(-241,83)] — (-3135,58) = +49,03 кДж.

Ответ: +49,03 кДж.

Теплота образования

Задание 91.
Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 165 л (н.у.) ацетилена С₂Н₂, если продуктами сгорания являются диоксид углерода и пары воды? Ответ: 924,88 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 — жид-кое, к —- кристаллическое. Эти символы опускаются, если агрегатное состояние веществ очевидно, например, О_2, Н₂ и др.
Уравнение реакции имеет вид:

С₂Н_{2 (г)} + 5/2O_{2 (г)} = 2CO_{2 (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 следствие из закона Гесса:

= 2(СО₂) + (Н₂О) – (С₂Н₂);
= 2(-393,51) + (-241,83) – (+226,75) = -802,1 кДж.

Термохимическое уравнение будет иметь вид:

Теплоту, выделившуюся при сгорании 165 л ацетилена по этой реакции, определим из пропорции:

22,4 : -802,1 = 165 : х; х = 165 (-802,1)/22,4 = -5908,35 кДж; Q = 5908,35 кДж.

Ответ: 5908,35 кДж.

Задание 92.
При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и оксид азота. Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 44,8 л NO в пересчете на нормальные условия? Ответ: 452,37 кДж.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

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 следствие из закона Гесса:

= (NO) + 3/2 (Н₂О) – (NH₃);
= +90,37 +3/2 (-241,83) – (-46,19) = -226,185 кДж.

Термохимическое уравнение будет иметь вид:

Теплоту, выделившуюся при сгорании 44,8 л аммиака, вычислим из пропорции:

22,4 : -226,185 = 44,8 : х; х = 44,8 (-226,185)/22,4 = -452,37 кДж; Q = 452,37 кДж.

Ответ: 452,37 кДж

Тепловой эффект реакции

Задание 93.
Реакция горения метилового спирта выражается термохимическим уравнением:
СН₃ОН _(ж) +3/2О_{2 (г)} = СО_{2 (г)} + 2Н₂О _(ж); =?
Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что молярная теплота парообразования СН₃ОН _(ж) равна +37,4 кДж. Ответ: -726,62 кДж.
Решение:

(СН₃ОН _(ж)) = (СН₃ОН _(г)); = +37,4 кДж;
+37,4 кДж = -201,17 — _{(СН3ОН (ж)});
_{(СН3ОН (ж))} = -201,17 +(- 37,4) = -238,57кДж.

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 следствие из закона Гесса:

= 2(Н₂O) + (СО₂) – ( СН₃ОН (ж));
= -393,51 +2 (-285,84) – (-238,57) = -726,62 кДж.

Ответ: -726,62 кДж.

Термохимическое уравнение реакции

Задание 94.
При сгорании 11,5 г жидкого этилового спирта выделилось 308,71 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования С₂Н₅ОН_(ж). Ответ: —277,67 кДж.
Решение:
Мольная масса С₂Н₅ОН равна 46,0г/моль.
Находим тепловой эффект реакции горения этилового спирта из пропорции:

Следовательно, термохимическое уравнение реакции будет иметь вид:

С₂Н₅ОН _(ж) +3О_{2 (г)} = 2СО_{2 (г)} + 3Н₂О _(г); = 1234,84кЛж. (1)

Обозначим искомую величину через х, запишем термохимическое уравнение образования С₂Н₅ОН из простых веществ:

Запишем также термохимические уравнения образования СО_2(г) и Н₂О_(ж):

Из уравнений (2), (3) и (4) можно получить уравнение (5). Для этого умножим уравнение (4) на три, уравнение (2) — на два, а затем из суммы уравнений (3) и (4) вычтем уравнение (2), получим:

Сравнивая уравнения (1) и (5), находим:

Ответ: ( С₂Н₅ОН ) = -278,12 кДж/моль.

Какое уравнение соответствует теплоте образования mno2

MnO₂(к). Термодинамические свойства кристаллического диоксида марганца в стандартном состоянии при температурах 100 – 2000 К приведены в табл. MnО2_c. За стандартное состояние MnО₂(к) в интервале 0 — 2000 К принята тетрагональная модификация, минерал пиролюзит, β-MnO₂ (структурный тип рутила, TiO₂). Известные другие модификации MnО₂ (α-, γ- и др.) являются метастабильными и при нагревании до температур

600К необратимо переходят в β-MnO₂. Термохимия метастабильных модификаций MnО₂ недавно исследована в работе Фритш и др. [ 98FRI/POS].

При Т -1 ·моль -1 и 0.03 кДж·моль -1 соответственно. Менее точные результаты измерений теплоемкости MnО₂ в ранних работах Миллара [ 28MIL2] (72-294 K) и Келли и Мур [ 43KEL/MOO] (53 – 297 К) не учитывались.

При температурах выше 298.15 К для MnО₂ имеются только данные по теплоемкости в интервале 298 – 380 К в работе Роби и Хемингуэйя [ 85ROB/HEM] и результаты измерений инкрементов энтальпии Hº(T) — Hº(298.15 K) в работе Мур [ 43MOO] (12 измерений в интервале 341-778 К). Методом Шомейта была проведена совместная обработка этих данных, причем данные [ 85ROB/HEM] вводились в виде 8 значений Hº(T) — Hº(298.15 K) в интервале 310 – 380 К, а из данных [ 43MOO] была исключена выпадающая точка при 358.3 К. Точность указанных данных была оценена в 0.3% и 0.5% соответственно. Полученное трехчленное уравнение для теплоемкости MnО₂ (см. табл. Mn.1) хорошо описывает исходные данные и принималось для экстраполяции теплоемкости в интервале температур 800 – 2000 К. При 1400 К это уравнение приводит к значению 92.7 Дж·К -1 ·моль -1 _, которое удовлетворительно согласуется с экспериментальным значением теплоемкости для Mn₂O₃. Температура плавления MnO₂ не определена ввиду его разложения при

1000 К на Mn₂O₃ и кислород.

Погрешности вычисленных значений Ф°(Т) при 298.15, 500, 1000, 1500 и 2000 К оцениваются в 0.2, 0.3, 1, 3 и 6 Дж·K –1 ·моль –1 соответственно. Расхождения с таблицей термодинамических функций MnO₂(к), приведенной в справочнике Барина [ 95BAR] (298.15 — 800 K), составляют

0.5 Дж·K –1 ·моль –1 в значениях Sº(T) ввиду того, что в справочнике [ 95BAR] не учтена работа [ 85ROB/HEM].

В настоящем издании принимается значение энтальпии образования MnO₂(к), равное:

D _fH°(MnO₂, к, 298.15 K) = -521.0 ± 1.0 кДж × моль ‑1 .

Принятое значение основано на прецизионных измерениях энтальпий растворения в серной кислоте марганца и его окисла состава Mn₃O₄, выполненных в работе [ 43SHO].

Для получения энтальпии образования в [ 43SHO] было использовано два термохимических цикла, а именно: (1) растворение Mn, MnO₂ и Н₂О₂ в серной кислоте, содержащей Fe +2 , и (2) растворение эквивалентных количеств Mn₃O₄ и смеси (2MnO + MnO₂) в том же растворе.

Для первого цикла выполненные измерения привели к значению энтальпии образования MnO₂(к): ‑124.30 ± 0.31 ккал × моль ‑1 (в работе принято 1 кал = 4.1833 Дж). Пересчет дает значение D _fH°(MnO₂, к, 298.15 K) = ‑520.0 ± 1.3 кДж × моль ‑1 . Использование второго цикла приводит для реакции 2MnO(к) + MnO₂(к) = Mn₃O₄(к) к значению D _rH°(298.15 K) = ‑22.709 ± 0.058 ккал × моль ‑1 = ‑95.00 ± 0.24 кДж × моль ‑1 , откуда с принятыми для MnO(к) и Mn₃O₄(к) значениями получаем D _fH°(MnO₂, к, 298.15 K) = ‑522.4 ± 1.5 кДж × моль ‑1 . Принято средневзвешенное значение.

Эксперименты по термическому разложению MnО₂(к) до Mn₃O₄(к) в калориметрической бомбе [ 39SIE] приводят к степени разложения около 98% от теоретического значения. Для реакции 3MnO₂(к) = O₂(г) + Mn₃O₄(к) в [ 39SIE] получено значение D _rH°(298.15 K) = 39.2 ± 3 ккал × моль ‑1 = 164 ± 13 кДж × моль ‑1 ; (при пересчетах нами принято 1кал = 4.1833 Дж , как в работе [ 43SHO]; в [ 39SIE] коэффициент пересчета не указан). Комбинация этого значения с принятой в данном документе энтальпией образования Mn₃O₄(к) приводит к величине D _fH°(MnO₂, к, 298.15 K) = ‑517 ± 5 кДж × моль ‑1 . В [ 39SIE] приведено D _fH°(MnO₂, к, 298.15 K) = ‑125.4 ± 1.0 ккал × моль ‑1 = ‑524.6 ± 4.2 кДж × моль ‑1 ; различие связано, главным образом, с различием в принятой энтальпии образования Mn₃O₄(к). Обратим внимание на то, что в опытах с синтетическим препаратом в [ 39SIE] были получены заметно отличные результаты: D _rH°(298.15 K) = 43.5 и 41.3 ккал × моль ‑1 .

Принятому значению соответствует величина:

Константа равновесия реакции MnО₂(к) = Mn(г) + 2O(г) вычислена с использованием значения D _fH°(0) = 1292.997 ± 2.2 кДж × моль ‑1 , соответствующего принятым энтальпиям образования.

Толмач П.И., Бергман Г.А. bergman@yandex.ru

Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору