Термохимические уравнения включают в себя кроме химических формул тепловой эффект реакции. Числовое значение в уравнении реакции строго соответствует количествам веществ, участников реакции, т.е. коэффициентам. Благодаря этому соответствию, можно установить пропорциональные отношения между количеством вещества или массой и количеством теплоты в этой реакции.
Мы видим, что на разложение 1 моля малахита необходимо израсходовать 47 кДж, при этом образуется 2 моля оксида меди, 1 моль воды и 1 моль углекислого газа. Если мы затратим энергии в 2 раза больше, мы сумеем разложить 2 моля малахита, при этом получим 4 моля оксида меди, 2 моля воды и 2 моля углекислого газа.
Аналогично можно установить пропорциональные отношения, используя коэффициенты и молярные массы участников реакции. 47 кДж энергии затратится на разложение 94 г малахита, при этом выделится 160 г оксида меди, 18 г воды и 44 г углекислого газа. Пропорция несложная, но, используя массовые числа, учащиеся часто допускают расчетные ошибки, поэтому я рекомендую решать задачи с пропорциями через количество вещества.
Задача 1. Определите количество теплоты, которое выделится при образовании 120 г MgO в результате реакции горения магния, с помощью термохимического уравнения.
2 Mq + O 2 = 2 MqO + 1204 кДж
1) Определяем количества оксида магния, используя формулу для нахождения количества вещества через массу.
n ( MqO ) = 120г/ 40 г/моль = 3 моль
2) Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции
Видео:Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать
Типовые задания с решениями ЕГЭ по химии: задачи, при решении которых необходимо осуществить расчеты по термохимическим уравнениям реакций.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Типовые задания с решениями ЕГЭ по химии: задачи, при решении которых необходимо осуществить расчеты по термохимическим уравнениям реакций.
Умение решать расчётные задачи является одним из основных показателей уровня химического развития, глубины и полноты усвоения учащимися теоретического материала, наличия у них навыков приобретённых знаний с достаточной самостоятельностью.
Проверяемый элемент содержания заданий ЕГЭ включает расчеты объемных отношений газов при химических реакциях, а так же расчеты по термохимическим уравнениям реакций. В данной статье будут рассмотрены задачи второго типа.
Термохимические уравнения включают в себя кроме химических формул тепловой эффект реакции. Числовое значение в уравнении реакции строго соответствует количествам веществ, участников реакции, т.е. коэффициентам. Благодаря этому соответствию, можно установить пропорциональные отношения между количеством вещества или массой и количеством теплоты в этой реакции.
Между количеством теплоты, выделившимся или затраченным в ходе химической реакции, и количеством веществ, участвующих в этой реакции, существует прямо пропорциональная зависимость:
Величина постоянная для данной реакции. Любая величина из пропорции может быть неизвестной. Задачи решаются методом пропорции.
Мы видим, что на разложение 1 моля малахита необходимо израсходовать 47 кДж, при этом образуется 2 моля оксида меди, 1 моль воды и 1 моль углекислого газа. Если мы затратим энергии в 2 раза больше, мы сумеем разложить 2 моля малахита, при этом получим 4 моля оксида меди, 2 моля воды и 2 моля углекислого газа.
Аналогично можно установить пропорциональные отношения, используя коэффициенты и молярные массы участников реакции. 47 кДж энергии затратится на разложение 94 г малахита, при этом выделится 160 г оксида меди, 18 г воды и 44 г углекислого газа. Пропорция несложная, но, используя массовые числа, учащиеся часто допускают расчетные ошибки, поэтому рекомендуется решать задачи с пропорциями через количество вещества.
Алгоритм решения задач
Данные из условия задачи написать над уравнением реакции
Под формулой вещества написать его количество (согласно коэффициенту); произведение молярной массы на количество вещества. Над количеством теплоты в уравнении реакции поставить х.
Сколько теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди ( II ) (С uO ) в соляной кислоте (водный раствор HCl ), если термохимическое уравнение реакции: CuO + 2 HCl = CuCl 2 + H 2 O + 63,6 кДж
Последовательность выполнения действий
Оформление решения задачи
1.С помощью соответствующих обозначений запишем условие задачи, найдём молярную массу вещества, масса которого указана в условии задачи.
М(С uO ) = 80 г/моль
2. Найдём количество вещества оксида меди ( II ) по условию задачи.
n = m /М n = 200г/80 г/моль = 2,5 моль
3.Составим уравнение реакции. Над формулами веществ запишем найденные количества веществ, а под формулами – молярные соотношения по уравнению реакции
CuO + 2 HCl = CuCl 2 + H 2 O + 63,6 кДж
4. Составим пропорцию.
5. Найдём значение х
6. Запишем ответ.
Задачи на вычисления по термохимическим уравнениям. Типовые задачи и решения.
Количество теплоты, которое выделится при образовании 120 г MgO в результате реакции горения магния, термохимическое уравнение которой:
2 Mg + O 2 = 2 MgO + 1204 кДж , равно
а) 602 кДж б) 301 кДж в) 2408 кДж г) 1803 кДж
В реакцию, термохимическое уравнение которой S + O 2 = SO 2 + 297 кДж, вступила сера массой 1 г. Количество теплоты, выделившееся при этом, равно:
Какое количество теплоты выделится при сгорании графита массой 2,4 г, если термохимическое уравнение реакции C + O2 = CO2 + 402 кДж?
а) 984 кДж б) 40,2 кДж в) 98,4 кДж г) 80,4 кДж
Термохимическое уравнение горения фосфора: 4P + 5O2 = 2P2O5 + 3010 кДж. Какое количество теплоты выделится при сгорании 62 г фосфора?
а) 6020 кДж б) 752,5 кДж в) 301кДж г) 1505 кДж
Какое количество теплоты выделится при сгорании метана объемом 5,6 л (н.у.), если термохимическое уравнение реакции СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О + 892 кДж?
а) 22,3 кДж б) 2,23 кДж в) 223 кДж г) 446 кДж
Сколько теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди ( II ) (С uO ) в соляной кислоте, если термохимическое уравнение реакции: CuO + 2 HCl = CuCl 2 + H 2 O + 63,6 кДж
а) 159 кДж б) 318 кДж в) 15,9кДж г) 636 кДж
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
выделилось 652,5 кДж теплоты. Масса сгоревшего ацетилена составила:
а) 13 г б) 26 г в) 52г г) 5,2г
В результате горения 48 г метана выделилось 2406 кДж теплоты. Количество теплоты, указанное в термохимическом уравнении этой реакции составит:
а) 401 кДж б) 802 кДж в) 1203кДж г) 4812 кДж
На разложение бертолетовой соли по реакции, термохимическое уравнение которой
2 KClO 3 = 2 KCl + 3 O 2 – 91 кДж,
было затрачено 182 кДж теплоты. Объем кислорода (при н.у.) выделившийся при этом, составил:
а) 134,4л б) 44,8л в) 89,6л г) 179,2л
В результате реакции, термохимическое уравнение которой H 2 + Cl 2 = 2 HCl + 184,36 кДж, выделилось 921,8 кДж теплоты. Объем хлора, затраченный на образование хлороводорода (при н.у.) при этом составил:
а) 134,4л б) 112л в) 44,8л г) 96л
Согласно термохимическому уравнению реакции 2СО(г) + О2(г) = 2СО2(г) + 566 кДж при сжигании оксида углерода (II) выделилось 424,5 кДж теплоты. Объем (н.у.) сгоревшего газа составил а) 66,2 л б) 33,6 л в) 44,8 л г) 12 л
Согласно термохимическому уравнению реакции 3 Cu + 8 HNO 3 = 3 Cu ( NO 3)2 + 2 NO + 4 H 2 O + 385 кДж, при получении 15,68 л NO (н.у.), количество выделившейся теплоты составило:
а) 358 кДж б) 716 кДж в) 134,75 кДж г) 22,4 кДж
По термохимическому уравнению реакции 2С u + О2 = 2С u О + 311 кДж вычислите. Количество теплоты, которая выделится при окислении 384 г меди, составит:
а) 622 кДж б) 716 кДж в) 466,5 кДж г) 933 кДж
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
2 Cl 2 O 7 = 2 Cl 2 + 7 O 2 + 574 кДж, выделилось 5,74 кДж теплоты. Объем образовавшегося при этом кислорода (н.у.) составил:
а) 100 л б) 0,224 л в) 1,568 л г) 4,48 л
В реакцию, термохимическое уравнение которой MgO (тв) + CO (г) = MgCO 3(тв) + 102 кДж, вступило 8 г оксида магния. Количество теплоты, выделившейся при этом, равно:
а) 102 кДж б) 204 кДж в) 20,4 кДж г) 1,02 кДж
Видео:Задача на термохимические уравнения: разбор задания 27 | ХИМИЯ ЕГЭ 2022Скачать
Расчёты по термохимическим уравнениям
Теоретический материал представлен на страницах:
Любая химическая реакция сопровождается поглощением или выделением энергии. Термохимические уравнения показывают соотношение между кол-вом веществ, вступающих в реакцию, и кол-вом энергии, которую выделяют, либо поглощают эти вещества в процессе химической реакции.
Главное отличие термохимического уравнения от молекулярного заключается в том, что кроме формул и коэффициентов, в нем указывается еще и кол-во энергии (теплоты реакции), относящееся к числу молей реагирующих веществ, соответствующему коэффициентам в уравнении реакции.
Теплота реакции (тепловой эффект) обозначается буквой Q (измеряется в кДж), и записывается в конце уравнения. Знак «плюс» перед числом обозначает выделившееся кол-во энергии, знак «минус» — кол-во поглощенной энергии.
Реакции, протекающие с выделением энергии, называются экзотермическими; с поглощением энергии — эндотермическими.
Если известна масса одного из двух реагирующих веществ, на основе термохимического уравнения можно определить кол-во теплоты реакции.
Пример 1 . Определить теплоту реакции горения 320 г серы.
Согласно уравнения реакции, при сгорании 1 моля серы выделяется 297 кДж энергии, нам надо узнать, сколько энергии выделится при сгорании 320 г серы.
Для решения задачи необходимо составить и решить простую пропорцию:
Переходим от молей к граммам:
В пропорции заменяем моли на граммы:
Если известно кол-во выделенной (поглощенной) теплоты в ходе реакции, можно определить массы прореагировавших веществ.
Пример 2 . Определить кол-во сгоревшего угля, если в ходе горения было выделено 33520 кДж энергии.
Согласно уравнения реакции, при сгорании 1 моль углерода (масса 1 моль С = 12 г) выделилсь 402,24 кДж энергии.
Составляем и решаем пропорцию:
Пример 3 . При горении 1 л метана (н.у) выделяется 39 кДж энергии. Составить термохимическое уравнение реакции и вычислить тепловой эффект.
Пример 4 . При горении 2,4 г магния (н.у) выделяется 60,12 кДж энергии. Составить термохимическое уравнение реакции.
Пример 5 . Два моля аммиака образуются в результате взаимодействия 1 моля азота с тремя молями водорода. Необходимо составить уравнение термохимической реакции, в ходе которой выделяется 92 кДж тепла, а все вещества, участвующие в реакции, являются газами.
Это очень простая задача, решение которой указано в условии.
Второй вариант записи термохимического уравнения.
Пример 6 . Составить термохимическое уравнение эндотермической реакции образования двухвалентного оксида азота из азота и кислорода с поглощением 180 кДж энергии. Записать это уравнение для образования 1 моля NO.
Первая часть задания не вызывает трудностей:
В этом термохимическом уравнении 2 моля оксида азота образуется при взаимодействии 1 моля азота и 1 моля кислорода. Для того, чтобы переписать данное уравнение для 1 моля оксида азота, необходимо все коэффициенты и кол-во теплоты разделить на 2:
Пример 7 . При образовании 50 г карбоната кальция (CaCO3) выделилось 80 кДж энергии. Определить тепловой эффект реакции разложения одного моля карбоната кальция.
Термохимическое уравнение реакции образования 1 моль карбоната кальция имеет вид:
Термохимическое уравнение реакции разложения 1 моль карбоната кальция имеет вид:
Q=-160 кДж
Пример 8 . Рассчитать кол-во выделенной энергии при образовании 2 л аммиака при н.у.
Согласно термохимического уравнения — 1 моль аммиака образовался из полумоля азота и полутора молей водорода. Составляем пропорцию:
Пример 9 . Рассчитать тепловой эффект реакции:
На основании первого следствия из закона Гесса:
Теплоты образования простых веществ равны нулю:
Теплоты образования сложных веществ берем из таблицы:
Подставляем числовые значения в уравнение:
Термохимическое уравнение реакции будет иметь вид:
Пример 10 . Рассчитать тепловой эффект реакции:
Тепловой эффект реакции будем рассчитывать по формуле, вытекающей из второго следствия закона Гесса:
Тепловые эффекты сгорания C2H4 и C2H6 можно взять из приведенных выше термохимический уравнений.
Тепловой эффект сгорания водорода можно вычислить из термохимического уравнения образования 1 моля воды (теплоту образования воды берем из таблицы):
Подставляем численные значения в формулу:
Термохимическое уравнение реакции будет иметь вид:
Пример 11 . Определить скорость изменения реакции синтеза аммиака при а) увеличении концентрации исходных веществ в 2 раза; б) уменьшении давления в реакционной смеси в 2 раза:
Записываем кинетическое уравнение данной реакции:
Если концентрации исходных веществ будут увеличены в 2 раза, кинетическое уравнение примет вид:
Составляем отношение и решаем его:
Увеличение концентрации исходных веществ в 2 раза приведет к ускорению скорости реакции в 16 раз.
Исходя из того факта, что концентрации газов пропорциональны давлению (при уменьшении давления в 2 раза концентрации также уменьшатся в 2 раза), логично предположить, что при снижении в 2 раза давления скорость протекания реакции снизится в 16 раз. Убедимся в этом, составив соотношение кинетических уравнений.
Исхдное кинетическое уравнение:
Для удобства чтения формул сделаем подстановку:
Кинетическое уравнение при снижении давления в 2 раза:
Соотошение:
При уменьшении давления в реакционной смеси в 2 раза скорость протекания реакции уменьшится в 16 раз.
Пример 12 . Определить скорость изменения реакции с температурным коэффициентом 4 (γ=4) при повышении температуры с 10°C до 30°C.
Для решения задачи воспользуемся правилом Вант-Гоффа, которое выражается следующей математической формулой:
Все, что нам нужно сделать — подставить численные значения в формулу и провести расчеты:
При повышении температуры с 10 до 30 градусов Цельсия скорость реакции увеличится в 16 раз.
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки: Политика конфиденциальности Об авторе
📸 Видео
Решение задач на термохимические уравнения. 8 класс.Скачать
Термохимические уравнения. Решение задач из ЕГЭ на тепловой эффект.Скачать
Термохимические реакции. Практическая часть - решение задачи. 9 класс.Скачать
Задачи на ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ | Термохимические уравненияСкачать
