Вычисление количества теплоты, количества и массы веществ реакций горения сероводорода, пропена и магния
Задача 1.8.
При полном сгорании сероводорода в избытке кислорода выделилось 3363 кДж теплоты. Согласно термохимическому уравнению:
2Н2S + 3О2 = 2Н2O + 2SO2 + 1121 кДж
количество вещества образовавшейся воды составляет:
1) 1 моль; 2) 2 моль; 3) 4 моль; 4) 6 моль.
Дано: Количество выделившейся теплоты: Q = 3363 кДж.
Найти: количество вещества образовавшейся воды: n(H2O) = ?
Р е ш е н и е:
I способ
Для выбора верного ответа удобнее всего провести расчет искомой в задаче величины и сравнить ее с предлагаемыми вариантами. Расчет по термохимическому уравнению ничем не отличается от расчета по обычному уравнению реакции. Над реакцией мы указываем данные в условии и искомые величины, под реакцией — их соотношения согласно коэффициентам. Теплота представляет собой один из продуктов, поэтому ее числовое значение мы рассматриваем как коэффициент.
Для вычисления количества вещества образовавшейся воды составляем пропорцию:
х моль сероводорода дают 3363 кДж (по условию)
2 моль сероводорода дают 1121 кДж (по уравнению)
Сравнивая полученный ответ с предложенными вариантами, видим, что подходит ответ № 4.
При решении данной задачи в условиях ЕГЭ можно было не составлять термохимическое уравнение. Рассмотрим этот способ.
II способ
Согласно определению теплоты образования 1121 кДж выделяется при полном сгорании 2 моль H2S, следовательно, можно составить пропорцию:
1211 кДж выделяется при сгорании 2 моль H2S
3363 кДж выделяется при сгорании х моль H2S
Получим:
Подходит ответ № 4.
Ответ: n(H2O) = 6 моль.
Задача 1.9
При горении магния в кислороде выделилось 3055 кДж теплоты. Согласно термохимическому уравнению:
2Мg + О2 = МgО + 1222 кДж
масса сгоревшего магния равна:
1) 24 г; 2) 60 г; 3) 120 г; 4) 240 г.
Дано: Количество выделившейся теплоты: Q = 3055 кДж.
Найти: масса сгоревшего магния: m(Mg) = ?
Решение:
I способ
Для выбора верного ответа удобнее всего провести расчет искомой в задаче величины и сравнить ее с предлагаемыми вариантами. Расчет по термохимическому уравнению ничем не отличается от расчета по обычному уравнению реакции. Над реакцией мы указываем данные в условии и искомые величины, под реакцией — их соотношения согласно коэффициентам. Теплота представляет собой один из продуктов, поэтому ее числовое значение мы рассматриваем как коэффициент.
Для вычисления количества вещества образовавшейся воды составляем пропорцию:
х г магния дают 3055 кДж (по условию)
48г магния дают 1222 кДж (по уравнению)
Сравнивая полученный ответ с предложенными вариантами, видим, что подходит ответ № 3.
При решении данной задачи в условиях ЕГЭ можно было не составлять термохимическое уравнение. Рассмотрим этот способ.
II способ
Согласно определению теплоты образования 1222 кДж выделяется при полном сгорании 48 г Mg, следовательно, можно составить пропорцию:
1222 кДж выделяется при сгорании 48 г Mg
3055 кДж выделяется при сгорании х г Mg
Получим:
Видим, что подходит ответ № 3.
Ответ: m(Mg) = 120 г.
Задача 1.10.
При сгорании 2 моль пропена выделяется 4121 кДж теплоты. При сгорании 13,44 л пропена (н.у.) выделяется:1) 2472,6 кДж; 2) 1236,ЗкДж; 3) 8242кДж; 4) 1373 кДж.
Дано: Количество выделившейся теплоты: Q = 4121 кДж.
Найти: количество теплоты Q = х кДж = ?
Решение:
I способ
Для выбора верного ответа удобнее всего провести расчет искомой в задаче величины и сравнить ее с предлагаемыми вариантами. Расчет по термохимическому уравнению ничем не отличается от расчета по обычному уравнению реакции. Над реакцией мы указываем данные в условии и искомые величины, под реакцией — их соотношения согласно коэффициентам. Теплота представляет собой один из продуктов, поэтому ее числовое значение мы рассматриваем как коэффициент.
Для вычисления количества вещества образовавшейся воды составляем пропорцию:
44,8 л пропена дают 4121 кДж (по условию)
13,44 л пропена дают х кДж (по уравнению)
Сравнивая полученный ответ с предложенными вариантами, видим, что подходит ответ № 2.
При решении данной задачи в условиях ЕГЭ можно было не составлять термохимическое уравнение. Рассмотрим этот способ.
II способ
Согласно определению теплоты образования 4121 кДж выделяется при полном сгорании 44,8 л пропена, следовательно, можно составить пропорцию:
4121 кДж выделяется при сгорании 44,8 л пропена
х кДж выделяется при сгорании 13,44 л пропена
Получим:
Видим, что подходит ответ № 2.
Ответ: Q = 1236,ЗкДж.
Задачи на термохимические уравнения:
1. Термохимические процессы
2. Изменения энергии Гиббса
3. Энергетика химических реакций
