В результате химической реакции термохимическое уравнение которой

Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения

Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения.

Химические реакции протекают либо с выделением теплоты, либо с поглощением теплоты.

Экзотермические реакции протекают с выделением теплоты (теплота указывается со знаком «+»). Эндотермические реакции – с поглощением теплоты (теплота Q указывается со знаком «–»).

Тепловой эффект химической реакции – это изменение внутренней энергии системы вследствие протекания химической реакции и превращения исходных веществ (реагентов) в продукты реакции в количествах, соответствующих уравнению химической реакции.

При протекании химических реакций наблюдаются некоторые закономерности, которые позволяют определить знак теплового эффекта химической реакции:

• Реакции, которые протекают самопроизвольно при обыных условиях, скорее всего экзотермические. Для запуска экзотермических реакций может потребоваться инициация – нагревание и др.

Например, после поджигания горение угля протекает самопроизвольно, реакция экзотермическая:

• Реакции образования устойчивых веществ из простых веществ экзотермические, реакции разложения чаще всего – эндотермические.

Например, разложение нитрата калия сопровождается поглощением теплоты:

• Реакции, в ходе которых из менее устойчивых веществ образуются более устойчивые, чаще всего экзотермические. И наоборот, образование более устойчивых веществ из менее устойчивых сопровождается поглощением теплоты. Устойчивость можно примерно определить по активности и стабильности вещества при обычных условиях. Как правило, в быту нас окружают вещества сравнительно устойчивые.

Например, горение амиака (взаимодействие активных, неустойчивых веществ — аммиака и кислорода) приводит к образованию устойчивых веществ – азота и воды. Следовательно, реакция экзотермическая:

Количество теплоты обозначают буквой Q, измеряют в кДж (килоджоулях) или Дж (джоулях).

Количество теплоты, выделяющейся в результате реакции, пропорционально количеству вещества, вступившего в реакцию.

В термохимии используются термохимические уравнения . Это уравнение реакции с указанием количества теплоты, выделившейся в ней (на число моль вещества, равное коэффициентам в уравнении).

Например, рассмотрим термохимическое уравнение сгорания водорода:

Из термохимического уравнения видно, что 484 кДж теплоты выделяются при сгорании 2 моль водорода, 1 моль кислорода. Также можно сказать, что при образовании 2 моль воды выделяется 484 кДж теплоты.

Теплота образования вещества – количество теплоты, выделяющееся при образовании 1 моль данного вещества из простых веществ.

Например, при сгорании алюминия:

теплота образования оксида алюминия равна 1675 кДж/моль. Если мы запишем термохимическое уравнение без дробных коэффициентов:

теплота образования Al₂O₃ все равно будет равна 1675 кДж/моль, т.к. в термохъимическом уравнении приведен тепловой эффект образования 2 моль оксида алюминия.

Теплота сгорания – количество теплоты, выделяющееся при горении 1 моль данного вещества.

Например, при горении метана:

теплота сгорания метана равна 802 кДж/моль.

Разберемся, как решать задачи на термохимические уравнения (задачи на термохимию) из ЕГЭ. Для этого разберем несколько примеров термохимических задач.

1. В результате реакции, термохимическое уравнение которой:

получено 98 л (н.у.) оксида азота (II). Определите количество теплоты, которое затратили при этом (в кДж). (Запишите число с точностью до целых.).

Решение.

Из термохимического уравнения видно, что на образование 2 моль оксида азота (II) потребуется 180 кДж теплоты. 2 моль оксида азота при н.у. занимают объем 44,8 л. Составляем простую пропорцию:

на получение 44,8 л оксида азота (II) затрачено 180 кДж теплоты,

на получение 98 л оксида азота затрачено х кДж теплоты.

Отсюда х= 180*98/44,8 = 393,75 кДж. Округляем ответ до целых, как требуется в условии: Q=394 кДж.

Ответ: потребуется 394 кДж теплоты.

2. В результате реакции, термохимическое уравнение которой

выделилось 1452 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшейся при этом воды (в граммах). (Запишите число с точностью до целых.)

Решение.

Из термохимического уравнения видно, что при образовании 2 моль воды выделится 484 кДж теплоты. Масса 2 моль воды равна 36 г. Составляем простую пропорцию:

при образовании 36 г воды выделится 484 кДж теплоты,

при образовании х г воды выделится 1452 кДж теплоты.

Отсюда х= 1452*36/484 = 108 г.

Ответ: образуется 108 г воды.

3. В результате реакции, термохимическое уравнение которой

израсходовано 80 г серы. Определите количество теплоты, которое выделится при этом (в кДж). (Запишите число с точностью до целых).

Решение.

Из термохимического уравнения видно, что при сгорании 1 моль серы выделится 296 кДж теплоты. Масса 1 моль серы равна 32 г. Составляем простую пропорцию:

при сгорании 32 г серы выделится 296 кДж теплоты,

при сгорании 80 г серы выделится х кДж теплоты.

Отсюда х= 80*296/32 = 740 кДж.

Ответ: выделится 740 кДж теплоты.

Задание 28

Задание 28.1

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

выделилось 1452 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшейся при этом воды (в граммах). (Запишите число с точностью до целых.)

Источник — Демонстрационный вариант КИМ ЕГЭ по химии 2019 года

Из термохимического уравнения следует, что при образовании 2 моль воды выделяется 484 кДж теплоты. Составим пропорцию:

2 моль H₂O – 484 кДж
x моль H₂O – 1452 кДж

Из пропорции следует, что x = 1452 кДж * 2 моль / 484 кДж = 6 моль.

Определяем массу образовавшейся воды:

m(H₂O) = n(H₂O) * M(H₂O) = 6 моль * 18 г/моль = 108 г.

Ответ: 108

Задание 28.2

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

выделилось 420 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшейся при этом железной окалины (в граммах). (Запишите число с точностью до целых.)

Из термохимического уравнения следует, что при образовании 1 моль железной окалины выделяется 1200 кДж теплоты. Составим пропорцию:

Из пропорции следует, что x = 420 кДж * 1 моль / 1200 кДж = 0,35 моль.

Определяем массу образовавшейся железной окалины:

Ответ: 81

Задание 28.3

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

образовалось 27 г воды. Какое количество теплоты (в кДж) выделилось при этом? (Запишите число с точностью до целых.)

Определим количество вещества воды, образовавшейся в результате реакции:

n(H₂O) = m(H₂O) / M(H₂O) = 27 г / 18 г/моль = 1,5 моль

Из термохимического уравнения следует, что при образовании 2 моль воды выделяется 484 кДж теплоты. Составим пропорцию:

2 моль H₂O – 484 кДж
1,5 моль H₂O – x кДж

Из пропорции следует, что x = 484 кДж * 1,5 моль / 2 моль = 363 кДж.

Ответ: 363

Задание 28.4

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

образовалось 46,4 г железной окалины. Какое количество теплоты (в кДж) выделилось при этом? (Запишите число с точностью до целых.)

Определим количество вещества железной окалины, образовавшейся в результате реакции:

Из термохимического уравнения следует, что при образовании 1 моль железной окалины выделяется 1200 кДж теплоты. Составим пропорцию:

Из пропорции следует, что x = 1200 кДж * 0,2 моль / 1 моль = 240 кДж.

Ответ: 240

Задание 28.5

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

выделилось 1936 кДж теплоты. Какой объем кислорода (в л при н.у.) при этом вступил в реакцию? (Запишите число с точностью до десятых.)

Из термохимического уравнения следует, что при взаимодействии 1 моль кислорода выделяется 484 кДж теплоты. Составим пропорцию:

1 моль O₂ – 484 кДж
x моль O₂ – 1936 кДж

Из пропорции следует, что x = 1936 кДж * 1 моль / 484 кДж = 4 моль.

Определим объем прореагировавшего кислорода при н.у.:

Ответ: 89,6

Задание 28.6

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

выделилось 480 кДж теплоты. Какой объем кислорода (в л при н.у.) при этом вступил в реакцию? (Запишите число с точностью до десятых.)

Из термохимического уравнения следует, что при взаимодействии 2 моль кислорода выделяется 1200 кДж теплоты. Составим пропорцию:

2 моль O₂ – 1200 кДж
x моль O₂ – 480 кДж

Из пропорции следует, что x = 480 кДж * 2 моль / 1200 кДж = 0,8 моль.

Определим объем прореагировавшего кислорода при н.у.:

Ответ: 17,9

Задание 28.7

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

образовалось 5,4 г серебра. Какое количество теплоты (в кДж) поглотилось при этом? (Запишите число с точностью до десятых.)

Определим количество вещества серебра, образовавшегося в результате реакции:

n(Ag) = m(Ag) / M(Ag) = 5,4 г / 108 г/моль = 0,05 моль

Из термохимического уравнения следует, что при образовании 2 моль серебра поглощается 317 кДж теплоты. Составим пропорцию:

2 моль Ag – 317 кДж
0,05 моль Ag – x кДж

Из пропорции следует, что x = 317 кДж * 0,05 моль / 2 моль = 7,9 кДж.

Ответ: 7,9

Задание 28.8

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

выделилось 726 кДж теплоты. Какая масса кислорода (в граммах) при этом вступила в реакцию? (Запишите число с точностью до десятых.)

Из термохимического уравнения следует, что при взаимодействии 1 моль кислорода выделяется 484 кДж теплоты. Составим пропорцию:

1 моль O₂ – 484 кДж
x моль O₂ – 726 кДж

Из пропорции следует, что x = 726 кДж * 1 моль / 484 кДж = 1,5 моль.

Определим массу прореагировавшего кислорода:

Ответ: 48,0

Задание 28.9

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

поглотилось 12,7 кДж теплоты. Какая масса нитрата серебра (в граммах) разложилась при этом? (Запишите число с точностью до десятых.)

Из термохимического уравнения следует, что при разложении 2 моль нитрата серебра поглощается 317 кДж теплоты. Составим пропорцию:

2 моль AgNO₃ – 317 кДж
x моль AgNO₃ – 12,7 кДж

Из пропорции следует, что x = 12,7 кДж * 2 моль / 317 кДж = 0,08 моль.

Определим массу разложившегося нитрата серебра:

m(AgNO₃) = n(AgNO₃) * M(AgNO₃) = 0,08 моль * 170 г/моль = 13,6 г.

Ответ: 13,6

Задание 28.10

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

прореагировало 16,8 г железа. Какое количество теплоты (в кДж) выделилось при этом? (Запишите число с точностью до целых.)

Определим количество вещества прореагировавшего железа:

n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 16,8 г / 56 г/моль = 0,3 моль

Из термохимического уравнения следует, что при взаимодействии 3 моль железа выделяется 1200 кДж теплоты. Составим пропорцию:

3 моль Fe – 1200 кДж
0,3 моль Fe – x кДж

Из пропорции следует, что x = 0,3 моль * 1200 кДж / 3 моль = 120 кДж.

Ответ: 120

Задание 28.11

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

поглотилось 15,9 кДж теплоты. Какая масса серебра (в граммах) образовалась при этом? (Запишите число с точностью до десятых.)

Из термохимического уравнения следует, что при образовании 2 моль серебра поглощается 317 кДж теплоты. Составим пропорцию:

2 моль Ag – 317 кДж
x моль Ag – 15,9 кДж

Из пропорции следует, что x = 15,9 кДж * 2 моль / 317 кДж = 0,1 моль.

Определим массу образовавшегося серебра:

m(Ag) = n(Ag) * M(Ag) = 0,1 моль * 108 г/моль = 10,8 г.

В результате реакции, термохимическое уравнение которой 2H2(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 484 кДж, выделилось 1452 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшейся при этом воды

Ваш ответ

решение вопроса

Похожие вопросы

• Все категории
• экономические 43,297
• гуманитарные 33,622
• юридические 17,900
• школьный раздел 607,223
• разное 16,830

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.