Закономерности протекания химических реакций. Теплоты образования веществ

 


Задача 293
Определить энтальпия  образования этилена, используя следующие данные:
теплота образования
Решение:
Обозначим искомую величину [энтальпия2Н4)] за x. Для расчета энтальпия2Н4)  используем уравнение из следствия закона Гесса:

теплота образования

Ответ: 52,4 кДж/моль.


Задача 294. 
Сравнить энтальпия  реакции восстановления оксида железа (III) различными восстановителями при 298 К:
теплота образования
Решение:
По табличным данным стандартные энтальпии образования  Fe2O3(к), Н2O(г) и СО(г)  соответственно равны -822,2, -241,8, -110,5 и -393,5 кДж/моль (стандартные энтальпии образования простых веществ принято считать равными нулю). Для расчета энтальпия   используем уравнение из следствия закона Гесса:

теплота образования

Тогда                       

теплота образования

Ответ: а) 96,8 кДж; б) 490,7 кДж; в) 26,8 кДж.


Задача 295. 
Найти массу метана, при полном сгорании которой (с образованием жидкой воды) выделяется теплота, достаточная для нагревания 100 г воды от 20 до 30°С. Мольную теплоемкость воды принять равной 75,3Дж/(моль . К).
Решение:
Мольная теплоёмкость (CM) – это количество теплоты, необходимое для нагревания одного киломоля вещества на один градус. Находим количество теплоты необходимое для нагревания 100 г воды от 20 0С до 30 0С по формуле:

теплота образования

Табличные данные стандартных энтальпий образования СН4(г), Н2О(ж) и СО2(г) соответственно равны -74,9, -285,8 и -393,5 кДж/моль. Стандартные энтальпии простых веществ принято считать равными нулю.
Уравнение реакции горения метана имеет вид: 

CH4(г) + 2О2(г) = СО2(г) + 2Н2О(ж)                           

Стандартную энтальпию реакции рассчитаем, используя уравнение из следствия закона Гесса:

теплота образования

Тогда

теплота образования

Теперь, учитывая, что при сгорании 1 моля метана выделяется 890,2 кДж теплоты, рассчитаем его массу, которая необходима для выделения 4,18 кДж теплоты из пропорции:

теплота образования

Ответ: 0,075 г. 


Задача 296. 
Вычислить энтальпия  образования MgСО3(к.) при 298 К, пользуясь следующими данными:
теплота образования
Решение:
Обозначим искомую величину через  x, запишем термохимическое уравнение образования MgCO3 из простых веществ:

теплота образования

Затем запишем уравнения реакций образования  CO2, MgO  и MgCO3  из CO2  и  MgO:

теплота образования

Из уравнений (1), (2) и (3) можно получить уравнение (4). Для этого нужно из уравнения (1) вычесть сумму уравнения (2) и ½ уравнения (3), получим:

теплота образования

Подставляя значения энтальпий образования веществ, находим искомую величину:

теплота образования

Ответ:  -1113 кДж/моль.


Задача 297. 
Исходя из энтальпия образования Н2О(г) и следующих данных:
теплота образования
вычислить энтальпия  реакции:
FeO(к) + Н2(г) = Fe(к) + Н2О(г)  (3)
Решение:
Так как оксид железа (II) при взаимодействии с оксидом углерода (II) образует железо и оксид углерода (IV), то значение энтальпия  можно вычислить, если из 1/2 второго уравнения вычесть первое уравнение, получим:

теплота образования

Тогда энтальпия  можно найти согласно следствию  закона из Гесса:

теплота образования

Ответ: 23,0 кДж.