Задача 3
Термохимическое уравнение разложения нитрата меди имеет вид:
2Cu(NO3)2(тв) = 2CuO(тв) + 4NO2(тв) + O2(г) – 613,6 кДж
Вычислите теплоту образования нитрата меди, если известно, что теплоты образования оксида меди (II) и оксида азота (IV) равны 155,1 и –33,8 кДж/моль соответственно.
2Cu(NO3)2(ТВ.) = 2CuO(ТВ.) + 4NO2(г.) + O2(г.) - 613,6 кДж или
Cu(NO3)2(ТВ.) = CuO(ТВ.) + 2NO2(г.) + 0,5O2(г.) - 306,8 кДж
По следствию из закона Гесса тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ. Причем, теплота образования простых веществ принята равной нулю.
На этом основании составляем выражение:
Q(реакции) = q(CuO) + 2q(NO2) - q(Cu(NO3)2). Отсюда получаем:
q(Cu(NO3)2) = q(CuO) + 2q(NO2) - Q(реакции)
Подставляем в это выражение известные теплоты образования и находим теплоту образования нитрата меди:
q(Cu(NO3)2) = 155,1 + (-33,8*2) – (-306,8) = 394,3 кДж
Термохимическое уравнение обжига сульфида цинка имеет вид:
2ZnS(тв.) + 3O2(г.) = 2ZnO(тв.) + 2SO2(г.) + 885,7 кДж
Вычислите теплоту образования оксида серы (IV), если известно, что теплоты образования оксида и сульфида цинка равны 347,8 и 201,5 кДж/моль соответственно.
2ZnS(ТВ.) + 3O2(г.) = 2ZnO(ТВ.) + 2SO2(г.) + 885,7 кДж или
ZnS(ТВ.) + 1,5O2(г.) = ZnO(ТВ.) + SO2(г.) + 442,85 кДж
По следствию из закона Гесса тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования исходных веществ. Причем, теплота образования простых веществ принята равной нулю.
На этом основании составляем выражение:
Q(реакции) = q(ZnO) + q(SO2) - q(ZnS). Отсюда получаем:
q(SO2) = - q(ZnO) + q(ZnS) + Q(реакции)
Подставляем в это выражение известные теплоты образования и находим теплоту образования оксида серы (IV):
q(SO2) = - 347,8 + 201,5 + 442,85 = 296,55 кДж
Задача 4
В мерную колбу объемом 250 мл поместили 3,58 г кристаллогидрата Cr2(SO4)3·18H2O. Затем в колбу налили дистиллированной воды, добились растворения соли, довели водой до метки и перемешали. Сколько моль ионов SO42- содержится в одном литре такого раствора?
Cr2(SO4)3.18H2O
М = 716 г/моль
Число молей соли: 3,58 : 716 = 0,005 (моль)
0,005 моль 0,015 моль
Cr2(SO4)3 = 2Cr3+ + 3SO42-
1 моль 3 моль
Концентрация (SO42-) равна: 0,015 : 0,25 = 0,06 (моль/л)
Имеется раствор хлорида железа (III) с концентрацией 0,03 моль ионов Cl- в одном литре. Какая масса кристаллогидрата FeCl3.6H2O получится при медленном испарении 200 мл такого раствора?
Число моль ионов Cl- в 200 мл в 5 раз меньше: 0,03 : 5 = 0,006 (моль)
FeCl3 = Fe3+ + 3Cl-
1 моль 3 моль
Число молей соли в три раза меньше (см.равнение диссоциации) : 0,006: 3 = 0,002 (моль)
М (FeCl3*6H2O) = 276,5 г/моль
Масса (FeCl3*6H2O) = 0,002*276,5 = 0,553 (г).