Задача 283.
При соединении 2,1г железа с серой выделилось 3,77 кДк. Рассчитать теплоту образования сульфида железа.
Решение:
Ar(Fe) = M(Fe) = 55,85 г/моль.
Уравнение реакции имеет вид:
Сульфид железа образуется из железа и серы. Поэтому тепловой эффект реакции образования FeS будет равен теплоте его образования.
Обозначим через количество выделившейся теплоты при соединении 1 моль железа с 1 моль серы. Находим теплоту образования сульфида железа из пропорции:
Ответ: (FeS) = 100,3кДж.
Задача 284.
Найти количество теплоты, выделяющейся при взрыве 8,4л гремучего газа, взятого при нормальных условиях.
Решение:
Гремучим газом называют газовую смесь, состоящую двух объёмов водорода и одного объёма кислорода. Уравнение реакции взрыва гремучего газа имеет вид:
По табличным данным (Н2О(г)) = 241,8 кДж/моль. Стандартные энтальпии образования простых веществ принято считать равными нулю.
Согласно следствию из закона Гесса находим :
Количество теплоты, выделившейся при взрыве 8,4л гремучего, газа находим из пропорции:
Ответ: 60,45 кДж.
Задача 285.
Определить стандартную энтальпию ( ) образования РН3, исходя из уравнения:
Решение:
Обозначим искомую величину через x, запишем термохимическое уравнение образования РН3 из простых веществ:
Из уравнений (2), (3) и (4) можно получить уравнение (1). Для этого умножим уравнение (2) на два и вычтем его из суммы уравнений (3) и (4), уравнение (4) при этом умножим на три, получим:
Сравнивая уравнение (5) и (1), находим:
Ответ: (PH3) = 5,3кДж.
Задача 286.
Исходя из теплового эффекта реакции:
определить ортофосфата кальция.
Решение:
Обозначим искомую величину через x, запишем термохимическое уравнение образования Ca3(PO4)2 из простых веществ:
Запишем также термохимические уравнения образования оксида кальция и оксида фосфора (V):
Из уравнений (2), (3) и (4) можно получить уравнение (5). Для этого из уравнения (2) вы-читаем уравнение (3), умноженное на три, и уравнение (4), получаем:
Сравнивая уравнения (1) и (5), получаем:
Ответ: [Ca3(PO4)2] = 4137,5кДж.
Задача 287.
Исходя из уравнения реакции:
вычислить образования метилового спирта.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:
Обозначим искомую величину через x, запишем термохимическое уравнение образования из простых веществ:
Из уравнений (2), (3) и (4) можно получить уравнение (5). Для этого умножим уравнение (4) на два, а затем из суммы уравнений (3) и (4) вычтем уравнение (2), получим:
Сравнивая уравнения (1) и (5), находим:
Ответ: = -248,6кДж.
Видео:Взрыв гремучего газаСкачать
Задачи на основные термохимические расчеты
1.Вычислить теплоту реакции получения гидроксида кальция из оксида кальция и воды, если теплота образования оксида кальция равна +635,7 кДж/моль, теплота образования воды равна +285,8 кДж/моль, а теплота образования гидроксида кальция равна +986,8 кДж/моль.
Ответ. 65,3 кДж/моль.
2. Найти теплоту образования угарного газа, если теплота образования углекислого газа равна +393,8 кДж/моль, а теплота реакции получения углекислого газа из угарного газа и кислорода равна +283,2 кДж/моль.
Ответ. +110,6 кДж/моль.
3.Теплота сгорания графита составляет +393,8 кДж/моль, а теплота сгорания алмаза равна
+395,7 кДж/моль. Определить теплоту превращения графита в алмаз.
4. Теплота образования бромоводорода равна +36 кДж/моль, теплота образования йодоводорода равна +12,6 кДж/моль. Рассчитать тепловой эффект реакции взаимодействия йодоводорода с бромом.
Ответ. +23,4 кДж/моль.
5.Теплота образования углекислого газа равна +393,8 кДж/моль, теплота образования воды равна
+285,8 кДж/моль, теплота сгорания этилена равна +1402 кДж/моль. Вычислить теплоту образования этилена.
Ответ. –42,8 кДж/моль.
6.Определить тепловой эффект реакции разложения 1 моль известняка, если при образовании 10 г карбоната кальция из оксида кальция и углекислого газа выделяется 16 кДж теплоты.
Ответ. –160 кДж/моль.
7. Термохимическое уравнение реакции горения метана имеет вид:
Н = –802,2 кДж.
Найти, какое количество теплоты выделится при сгорании 44,8 л (н.у.) метана.
Ответ. 1604,4 кДж.
8. При соединении 11,16 г железа с серой выделилось 20,06 кДж теплоты. Определить теплоту образования сульфида железа.
Ответ. 100,3 кДж/моль.
9. Термохимическое уравнение реакции окисления водорода имеет вид:
Н = –241,8 кДж.
Определить количество теплоты, выделяющейся при взрыве 8,4 л (н.у.) гремучего газа.
10. При сгорании этилена выделилось 6226 кДж теплоты. Найти объем (н.у.) кислорода, вступившего в реакцию, если тепловой эффект данной реакции составляет 1410,9 кДж. Ответ. 296,5 л.
11.Окисление глюкозы в организме может протекать по реакции:
Н = –2803 кДж.
Какое количество теплоты выделится при окислении 800 г глюкозы?
Ответ. 12 458 кДж.
12. При стандартных условиях теплота полного сгорания белого фосфора равна 760,1 кДж/моль, а теплота полного сгорания черного фосфора равна 722,1 кДж/моль. Определить теплоту превращения черного фосфора в белый при стандартных условиях.
Ответ. –38 кДж/моль.
13. При сжигании уксусной кислоты в кислороде выделилось 235,9 кДж теплоты и осталось 10 л непрореагировавшего кислорода (измерено при давлении 104,1 кПа и температуре 40 °С). Рассчитать массовые доли компонентов в исходной смеси, если теплоты образования углекислого газа, паров воды и уксусной кислоты равны соответственно 393,5 кДж/моль, 241,8 кДж/моль и
484,2 кДж/моль.
14. 48 г минерала, содержащего 46,7% железа и 53,3% серы по массе, сожгли в избытке кислорода, а твердый продукт сгорания прокалили с 18,1 г алюминия. Какое количество теплоты выделилось в результате каждого из этих процессов, если известно, что реакции проводились при постоянной температуре, а теплоты образования при данной температуре таковы: сульфид железа – 174 кДж/моль, оксид железа(III) – 824 кДж/моль, сернистый газ – 297 кДж/моль, оксид алюминия – 1675 кДж/моль?
Ответ. 332,8 кДж и 170,2 кДж.
15. Тонко измельченную смесь алюминия и железной окалины (термит) применяют для сварки металлических изделий, поскольку при ее поджигании выделяется большое количество теплоты и развивается высокая температура. Рассчитать минимальную массу термитной смеси, которую необходимо взять для того, чтобы выделилось 665,3 кДж теплоты в процессе алюмотермии, если теплоты образования железной окалины и оксида алюминия равны 1117 кДж/моль и 1670 кДж/моль соответственно.
Видео:БАХ! Эпичный взрыв гремучего газа. Химия – ПростоСкачать
Пособие-репетитор по химии
ЗАНЯТИЕ 10
10-й класс (первый год обучения)
Продолжение. Начало см. в № 22/2005; 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 15, 16/2006
Основы термохимии. Тепловые эффекты химических реакций
План
1. Экзо- и эндотермические реакции.
2. Тепловой эффект химической реакции. Понятие об энтальпии.
3. Термохимические уравнения.
4. Закон Гесса и следствия из него.
Химические реакции протекают с выделением или поглощением энергии (обычно в виде теплоты). Химические реакции, протекающие с выделением теплоты, называются экзотермическими, а реакции, протекающие с поглощением теплоты, – эндотермическими.
С + О2 CO2 + Q,
СaCO3 CaO + CO2 – Q.
Количество теплоты, которое выделяется или поглощается в результате химической реакции, называется тепловым эффектом реакции (Q).
Тепловой эффект выражается в кДж или ккал
(1 ккал = 4,187 кДж). Для экзотермических реакций Q > 0, для эндотермических Q
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
а, г | а | г | б | в | а, в | г | в | а |