Правильный расчет теплового эффекта реакций и теплот образования веществ 

Тепловой эффект реакции


Задание 95.
Реакция горения бензола выражается термохимическим уравнением:
С6Н6(ж) + 15/2О2(г) = 6СО2(г) + 3Н2О(г);  энтальпия =?
Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что молярная теплота парообразования бензола равна +33,9 кДж. Ответ: —3135,58 кДж.
Решение:

6Н6 (ж)) = (С6Н6 (г));  теплота образования= +33,9 кДж;
+33,9 кДж = 82,9 - теплота образования6Н6 (ж));
 теплота образования6Н6 (ж)) = 82,9 - 33,9 = 49кДж.

Значения стандартных теплот образования веществ приведены в специальных таблицах. Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю. Тепловой эффект реакции можно вычислить, используя следствие из закона Гесса:

 тепловой эффект = 3 теплота образования2O) + 6теплота образования (СО2) – теплота образования6Н6 (ж));
тепловой эффект = 6(-393,51) +3(-241,98) –  49 = -3135,58 кДж.

Ответ: -3135,58 кДж.


Задание 96.
Вычислите тепловой эффект и напишите термохимическое уравнение реакции горения 1 моля этана С2Н6(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.
Решение:
Уравнение реакции горения этана имеет вид:

С2Н6 (г)  + 31/2O2 = 2СО2(г) + 3Н2О (ж);   энтальпия= ?

Значения стандартных теплот образования веществ приведены в специальных таблицах. Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю. Тепловой эффект реакции можно вычислить, используя следствие из закона Гесса: 

тепловой эффект

Рассчитаем теплоту, выделяющуюся при сжигании 1м3 этана из пропорции: 

тепловой эффект 

Ответ:  .Q = 69637,05 кДж. 


Теплота образования вещества

Задание 97.
Реакция горения аммиака выражается термохимическим уравнением: 
4NH3(г) + 3O2 (г) = 2N2(г) + 6Н2O(ж)энтальпия= —1530,28 кДж. Вычислите теплоту образования NH3 (г).
Ответ: —46,19 кДж/моль. 
Решение:
Уравнения реакций, в которых около символов химических соединений указываются их агрегатные состояния или кристаллическая модификация, а также числовое значение тепловых эффектов, называют термохимическими. В термохимических уравнениях, если это специально не оговорено, указываются значения тепловых эффектов при постоянном дав-лении Qp равные изменению энтальпии системы  энтальпия. Значение энтальпия  приводят обычно в правой части уравнения, отделяя его запятой или точкой c запятой. Приняты следующие сокращенные обозначения агрегатного состояния вещества: г — газообразное, ж — жид-кое, к —- кристаллическое. Эти символы опускаются, если агрегатное состояние веществ очевидно, например, О2, Н2 и др.
Термохимическое уравнение реакции имеет вид:

4NH3(г) + 3O2 (г) = 2N2(г) + 6Н2O(ж)энтальпия = —1530,28 кДж.

Значения стандартных теплот образования веществ приведены в специальных таблицах. Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю. Тепловой эффект реакции можно вычислить, используя следствии е из закона Гесса: 

тепловой эффект = 6теплота образования(6Н2O(ж)) – 4теплота образования (NH3(г))

Отсюда вычислим теплоту образования NH3:

4теплота образования (NH3(г)) = 6теплота образования(6Н2O(ж)) – тепловой эффект;
4теплота образования (NH3(г))   = [(-285,84) – (–1530,28кДж);
4теплота образования(NH3(г))   =  –184,76кДж;
 теплота образования(NH3(г)) =  –184,7/4 = —46,19 кДж/моль.

 Ответ: –46,19 кДж/моль.


Задание 98.
При взаимодействии 6,3 г железа с серой выделилось 11,31 кДж теплоты. Вычислите теплоту образования сульфида железа ЕеS. Ответ: —100,26 кДж/моль.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

тепловой эффект 

Ответ: —100,26 кДж/моль.


Задание 99. 
При сгорании 1 л ацетилена (н.у.) выделяется 56,053 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксида углерода. Вычислите теплоту образования С2Н2(г). Ответ. 226,75 кДж/моль.
Решение:
Уравнение реакции горения ацетилена имеет вид:

тепловой эффект 

Рассчитаем теплоту, выделяющуюся при сжигании 1моль ацетилена из пропорции:

тепловой эффект 

Термохимическое уравнение реакции горения ацетилена будет иметь вид:

тепловой эффект 

Тепловой эффект реакции можно вычислить, используя следствии е из закона Гесса: 

тепловой эффект= 6теплота образования(СО2) + 3теплота образования2О)  –  теплота образования6Н6

Отсюда вычислим теплоту образования С2Н2:

 теплота образования2Н2) = [2теплота образования(СО2) +  теплота образования2О)] -  ;
теплота образования2Н6)  = [2 -393,51) + (-241,83)] – (–1255,587) = 226,75кДж.

 Ответ: 226,75 кДж/моль.


Задание 100. 
При получении молярной массы эквивалента гидроксида кальция из СаО(к) и Н2О(ж) выделяется 32,53 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение этой ре-акции и вычислите теплоту образования оксида кальция. Ответ: –635,6 кДж.
Решение:
Так как молярная масса эквивалента гидроксида кальция равна 1/2M(Са(ОН)2), то при по-лучении 1моль его выделится 65,06 кДж теплоты (2 . 32,53 = 65,06).
Термохимическое уравнение получения гидроксида кальция из СаО(к) и Н2О(ж) будет иметь вид: 

СаО(к) + Н2О(ж) = Са(ОН)2(к);   теплота образования= 65,06 кДж. 

Тепловой эффект реакции можно вычислить, используя следствии е из закона Гесса: 

 тепловой эффект=  теплота образования(Са(ОН)2(к))  –теплота образования[(СаО(к)) + теплота образования2О(ж))].

Отсюда вычислим теплоту образования С2Н2: 

 теплота образования( СаО(к)) = [теплота образования(Са(ОН)2(к)) +  теплота образования2О(ж))] - тепловой эффект;
теплота образования( СаО(к))   = [-986,6) - (-285,84) - (65,06)] –  = –635,6 кДж.

Ответ: –635,6 кДж/моль.