Примеры решения задач

Пример 1.

При образовании 1,8 г воды (H₂O_(ж)) из газообразных водорода и кислорода выделилось 28,6 кДж тепла. Вычислить энтальпию образования H₂O_(ж) и написать уравнение реакции, тепловой эффект которой равен .

Решение. 1-й способ.

Так как 1 моль воды равен 18 г, то энтальпию образования

1 моль H₂O_(ж) можно вычислить

кДж/моль,

что соответствует уравнению

кДж/моль.

2-й способ: Из условия: H=-28,6 кДж.

По определению: ;

Следовательно,

кДж/моль.

Пример 2.

Вычислить энтальпию образования N₂O_5(кр), если известен тепловой эффект реакции

N₂O_5(к)+2KOH_(к)=2KNO_3(к)+H₂O_(ж); кДж,

а также энтальпии образования KOH_(к), KNO_3(к) и H₂O_(ж),

которые соответственно равны

-425,0;-493,2 и –286,0 (кДж/моль).

Решение

Используя следствие из закона Гесса, запишем

Подставим данные из условия и получим

-380,6=(2-493,2-286)-(+2-425)

Проводим арифметические вычисления:

-380,6=-422,4-.

Отсюда

кДж/моль

Пример 3.

Сколько выделится теплоты при получении 1 кг железа по реакции

Fe₂O_3(к)+3СО_(г)=2Fe_(к)+3СО_2(г),

если энтальпии образования Fe₂O_3(к), СО_(г) и СО_2(г)

соответственно равны (кДж/моль):

-822,7; -110,6 и -394,0.

Решение

1.Вычисляем тепловой эффект реакции (H), используя следствие из закона Гесса.

Так как энтальпия образования простого вещества принимается равной нулю то, .

Тогда

кДж

2. Проведем расчет по термохимическому уравнению:

если образуется 256г Fe, то выделяется 27,2 кДж;

если образуется 1000г Fe, то выделяется х кДж.

Решаем пропорцию и получаем

кДж, т.е.

выделится 242,9 кДж теплоты.

Контрольные вопросы и задачи

1. Что называется тепловым эффектом химической реакции (H)?

2. Перечислите факторы, влияющие на тепловой эффект химической реакции (H).

3. Какие реакции называются экзотермическими и эндотермическими? Приведите примеры.

4. Какой знак имеет тепловой эффект (H) для экзотермических и эндотермических реакций?

5. Дайте определение стандартной энтальпии образования сложного вещества .

6. Дайте формулировку закона Гесса.

7. Сформулируйте следствия из закона Гесса.

8. При взаимодействии 1 моль водорода и 1 моль хлора выделяется 184 кДж. Чему равна энтальпия образования хлористого водорода ?

9. На разложение 1 моль бромистого водорода на простые вещества требуется затратить 72 кДж теплоты. Чему равна энтальпия образования HBr?

10. При образовании 2 моль газообразного HCl выделяется 184 кДж. Чему равна энтальпия образования ?

11. Чему равен тепловой эффект разложения 1 моль хлористого водорода на простые вещества, если

= -92 кДж/моль?

12. При образовании 2 моль паров воды выделилось

490,2 кДж. Чему равна энтальпия образования ?

13. При полном сгорании 1 моль водорода в кислороде выделилось 245,1 кДж. Чему равна энтальпия образования ?

14. Определите тепловой эффект (H^о) реакции разложения 2 молей йодистого водорода на простые вещества, если =26 кДж/моль.

15. Сколько выделится теплоты при сжигании 1 кг алюминия, если кДж/моль.

16. При сжигании какого количества магния выделяется 1000 кДж, если кДж/моль?

17. Сколько тепла выделяется при разложении 260 г ацетилена на простые вещества, если

= 226,9 кДж/моль?

18. Сколько тепла выделится при разложении 4,4 г оксида азота (I) на азот и кислород, если кДж/моль.

19. При взаимодействии 10 г водорода с хлором выделяется 920 кДж. Чему равна энтальпия образования ?

20. Вычислите энтальпию образования оксида фосфора (V), если при сгорании 4 г фосфора выделяется 97,2 кДж.

21. При разложении 3 г оксида азота (II) на простые вещества выделяется 9,13 кДж. Определите .

22. Определите тепловой эффект реакции 2Mg_(к)+CO_2(г)=2MgO_(k)+C_(k), если кДж/моль и

= -393,5кДж/моль. Вычислите, сколько выделится теплоты при сгорания 2,4 г магния в диоксиде углерода.

23. Сероуглерод сгорает согласно уравнению

CS_2(ж) + 3O_2(г) = CO_2(г) + 2SO_2(г), = -1103 кДж.

Рассчитайте стандартную энтальпию образования сероуглерода, если кДж/моль и кДж/моль.

Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 150 г сероуглерода.

24. Определите стандартную энтальпию химической реакции

4NH_3(г) + 5О_2(г) = 4NO_(г) + 6H₂O_(ж), если

= 91,3 кДж/моль, кДж/моль и кДж/моль.

Рассчитайте, сколько выделится теплоты при окислении

44,8 л (н.у.) аммиака.

25. Рассчитайте стандартную энтальпию образования пероксида водорода , если его разложение происходит по реакции

= -196,4 кДж, а кДж/моль.

Сколько выделится теплоты при разложении 100 г пероксида водорода?

26. Рассчитайте, сколько потребуется теплоты для получения 650 г цинка по реакции ZnO + C = Zn + CO, если кДж/моль, а

кДж/моль.

27. Рассчитайте стандартную энтальпию образования H₂S_(г), если при его сгорании по уравнению 2H₂S_(г)+3O_2(г)=2H₂O_(г)+2SO_2(г) выделяется 1037 кДж, а кДж/моль,

кДж/моль.

Вычислите, сколько тепла выделится при сгорании 11,2 л (н.у.) H₂S.

28. Сера сгорает в закиси азота (N₂O) согласно уравнению 2N₂O_(г)+S_(ромб.)=2N_2(г)+SO_2(г).

Сколько тепла выделится при сгорании 5 г ромбической серы в закиси азота, если кДж/моль,

а кДж/моль?