Закономерности протекания химических реакций. Теплоты образования веществ

 

 

 

Задача 293. 
Определить   образования этилена, используя следующие данные:

Решение:
Обозначим искомую величину [ (С₂Н₄)] за x. Для расчета (С₂Н₄)  используем уравнение из следствия закона Гесса:

Ответ: 52,4 кДж/моль.

---

Задача 294. 
Сравнить   реакции восстановления оксида железа (III) различными восстановителями при 298 К:

Решение:
По табличным данным стандартные энтальпии образования  Fe₂O_3(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   используем уравнение из следствия закона Гесса:

Тогда                       

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 (C_M) – 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:

Табличные данные стандартных энтальпий образования СН_4(г), Н₂О_(ж) и СО_2(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: 

CH_4(г) + 2О_2(г) = СО_2(г) + 2Н₂О_(ж)                           

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

Тогда

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:

Ответ: 0,075 г. 

---

Задача 296. 
Вычислить  образования MgСО₃(к.) при 298 К, пользуясь следующими данными:

Решение:
Обозначим искомую величину через  x, запишем термохимическое уравнение образования MgCO₃ из простых веществ:

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

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:

Подставляя значения энтальпий образования веществ, находим искомую величину:

Ответ:  -1113 кДж/моль.

---

Задача 297. 
Исходя из  образования Н₂О(г) и следующих данных:

вычислить   реакции:
FeO_(к) + Н_2(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   можно вычислить, если из 1/2 второго уравнения вычесть первое уравнение, получим:

Тогда   можно найти согласно следствию  закона из Гесса:

Ответ: 23,0 кДж.

---