Некоторых веществ

Вещество	Состояние	D Н ^0298, кДж/моль	Вещество	Состояние	D Н ^0298, кДж/моль
CS2	г	+115,28	CH3OH	г	–201,17
NO	г	+90,37	C2H5OH	г	–235,31
C6H6	г	+82,93	H2O	г	–241,83
C2H4	г	+52,28	H2O	ж	–285,84
H2S	г	–20,15	NH4Cl	к	–315,39
NH3	г	–46,19	CO2	г	–393,51
CH4	г	–74,85	Fe2O3	к	–822,10
C2H6	г	–84,67	Ca(OH)2	к	–986,50
HCl	г	–92,31	Al2O3	к	–1669,80
CO	г	–110,52

На основании закона Гесса с термохимическими уравнениями можно оперировать так же, как и с алгебраическими. Для получения искомого результата следует уравнение (б) умножить на 2, уравнение (в) — на 3, а затем сумму этих уравнений вычесть из уравнения (а):

С₂Н₆ +3×¹/₂О₂ – 2С – 2О₂ – ЗН₂ – ³/₂О₂ = 2СО₂ + ЗН₂О – 2СО₂ – ЗН₂О;

D Н = –1559,87 + 787,02 + 857,52;

С₂Н₆ = 2С + ЗН₂; D Н = + 84,67 кДж.

Так как теплота образования равна теплоте разложе­ния с обратным знаком, то D Н = – 84,67 кДж. К тому же результату придем, если для решения задачи, применить вывод из закона Гесса

D Н _х.р.= 2D Н _СО2+ 3D Н _Н2О – D Н _С2Н6– 3×¹/₂D Н _О2.

Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю,

D Н _С2Н6 = 2D Н _СО2 + 3D Н _Н2О – D Н _х.р.;

D Н _С2Н6= 2(–393,51) + 3(–285,84) + 1559,87 = –84,67;

D Н = –84,67 кДж.

Пример 3. Реакция горения этилового спирта выра­жается термохимическим уравнением:

C₂H₅OH_(ж) + 3О_2(г) = 2СО_2(г) + ЗН₂О_(ж); D Н =?

Вычислить тепловой эффект реакции, если известно, что мольная теплота парообразования C₂H₅OH_(ж) равна +42,36 кДж и известны теплоты образования: C₂H₅OH_(г); СО_2(г); Н₂О_(ж) (табл. 1).

Решение. Для определения D Н реакции необходимо знать теплоту образования C₂H₅OH_(ж). Последнюю находим из данных задачи:

C₂H₅OH_(ж) = C₂H₅OH_(г); D Н =+42,36 кДж.

+42,36 = –235,31 – D Н _{С2Н5ОН(ж)}.

D Н _{С2Н5ОН(ж)} = –235,31 – 42,36 = –277,67 кДж.

Вычисляем D Н реакции, применяя следствие из закона Гесса:

D Н _х.р.= 2(–393,51) + 3(–285,84) + 277,67 = –1366,87 кДж.

Пример 4. Растворение моля безводной соды Na₂CO₃ в достаточно большом количестве воды сопровождается выделением 25,10 кДж теплоты, тогда как при растворении кристаллогидрата Na₂CO₃×10Н₂О поглощается 66,94 кДж теплоты. Вычислить теплоту гидратации Na₂CO₃ (теплоту образования кристаллогидрата).

Решение. Составляем термохимические уравнения соответствующих реакций;

а) Na₂CO₃ + aq = Na₂CO₃ × aq; D Н = –25,10 кДж;

б) Na₂CO₃×10Н₂О + aq = Na₂CO₃× aq; D Н = +66,94 кДж.

Вычитая уравнение (б) из (а) (пример 2), получаем ответ:

Na₂CO₃+10Н₂О = Na₂CO₃×10Н₂О; D Н = –92,04 кДж;

т.е. при образовании Na₂CO₃×10Н₂О выделяется 92,04 кДж теплоты.

61. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления одного моля Fe₂O₃ металлическим алюминием.

Ответ: –847,7 кДж.

62. Газообразный этиловый спирт C₂H₅OH можно получить при взаимодействии этилена C₂H_4(г) и водяных паров. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект.

Ответ: –45,76 кДж.

63. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления оксида железа (+2) водородом исходя из следующих термохимических уравнений:

FeO_(к) + СО_(г) = Fe_(к) + CO_2(к); D Н = –13,18 кДж;

СО_(г) + ¹/₂О_2(г) = СО_2(г); D Н = –283,0 кДж;

Н_2(г)+¹/₂О_2(г) = Н₂О_(г); D Н = –241,83 кДж.

Ответ: +27,99 кДж.

64. При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и сероуглерод CS_2(к). Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект.

Ответ: +65,43 кДж.

65. Напишите термохимическое уравнение реакции между СО_(г) и водородом, в результате которой образуются СН_4(г) и Н₂О_(г). Сколько теплоты выделится при этой реакции?

Ответ: 206,16 кДж.

66. При взаимодействии газообразных метана и сероводорода образуются сероуглерод CS_2(г) и водород. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект.

Ответ: +230,43 кДж.

67. Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и хлорида водорода. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции было израсходовано 10 л аммиака в пересчете на нормальные условия?

Ответ: 78,97 кДж.

68. Вычислите теплоту образования метана исходя из следующих термохимических уравнений:

Н_2(г) + ¹/₂О_2(г) = Н₂О_(ж); D Н = –285,84 кДж;

С_(к)+О_2(г) = СО_2(г); D Н = –393,51 кДж;

СН₄ + 2О_2(г) = 2Н₂О_(ж) + СО_2(г); D Н = –890,31 кДж;

Ответ: –74,88 кДж.

69. Вычислите теплоту образования гидроксида кальция исходя из следующих термохимических уравнений:

Са_(к) + ¹/₂О_2(г) = СаО_(к); D Н = –635,60 кДж;

Н_2(г)+¹/₂О_2(г) = Н₂О_(ж); D Н = –285,84 кДж;

СаО_(к) + Н₂О_(ж) = Са(ОН)_2(к); D Н = –65,06 кДж;

Ответ: –986,50 кДж.

70. Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола с образованием паров воды и диоксида углерода равен –3135,58 кДж. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования С₆Н_6(ж).

Ответ: +49,03 кДж.

71. При взаимодействии трех молей оксида азота N₂О с аммиаком образуются азот и пары воды. Тепловой эффект реакции равен –877,76 кДж. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования N₂О_(г).

Ответ: +81,55 кДж.

72. При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и моноксид азота NO_(г). Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите тепловой эффект в расчете на один моль NH_{3 (г)}.

Ответ: –226,18 кДж.

73. Реакция горения метилового спирта выражается термохимическим уравнением: СН₃ОН_(ж) + ³/₂О_2(г) = СО_2(г) + 2Н₂О_(ж); D Н =? Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплота парообразования СН₃ОН_(ж) равно +37,4 кДж.

Ответ: –726,62 кДж.

74. Напишите термохимическое уравнение реакции горения одного моля этилового спирта, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования С₂Н₅ОН_(ж), если известно, что при сгорании 11,5 г его выделилось 308,71 кДж теплоты.

Ответ: –277,67 кДж.

75. Реакция горения бензола выражается термохимическим уравнением: С₆Н_6(ж) + 7×¹/₂О_2(г) = 6СО_2(г) +ЗН₂О_(г); D Н =? Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплота парообразования бензола равна +33,394 кДж.

Ответ:-3135,58 кДж.

76. Вычислите тепловой эффект напишите термохимическое уравнение реакции горения одного моля этана С₂Н_6(г), в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Сколько теплоты выделится при сгорании 1 м³ этана в пересчете на нормальные условия?

Ответ: 63742,86 кДж.

77. Реакция горения аммиака выражается термохимическим уравнением: 4NH_3(г) + 3O_2(г) = 2N_2(г) + 6Н₂О_(ж); D Н = –1530,28 кДж. Вычислите теплоту образования NH_3(г).

Ответ: –46,19 кДж.

78. Теплота растворения безводного хлорида стронция SrCl₂ равна -47,70 кДж, а теплота растворения кристаллогидрата SrCl₂×6H₂O равна +30,96 кДж. Вычислите теплоту гидратации SrCl₂.

Ответ: –78,66 кДж.

79. Теплоты растворения сульфата меди CuSO₄ и медного купороса CuSO₄×5H₂O соответственно равны –66,11 кДж и +11,72 кДж. Вычислите теплоту гидратации CuSO₄.

Ответ: –77,83 кДж.

80. При получении одного грамм- эквивалента кальция из СаО_(к) и H₂O_(ж) выделяется 32,53 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования оксида кальция.

Ответ: –635,6 кДж.

Дата добавления: 2014-10-22