Контрольные задания

Для решения используйте данные табл. П1 приложения.

1. Вычислите тепловой эффект реакции (Q) восстановления оксида

железа FeO водородом: FeO_(к) +H_2(г) =Fe_(к) +H₂O_(г), используя следующие термохимиче­ские данные:

1. FeO_(к)+CO_(г) = Fe_(к)+CO_2(г), ΔH₁⁰ = 13,2 кДж.

2. СО_(г) +1/2 О_2(г) = СО_2(г), ΔH₂⁰ = – 283,0 кДж.

3. Н_2(г) + 1/2О_2(г) = Н₂О_(г), ΔH₃⁰ = – 241,8 кДж.

Ответ: Q_р-ции = – 28 кДж.

2. Вычислите ΔH⁰ реакции 3N₂O_(г) + 2NH_3(г) = 4N_2(г) +ЗН₂О_(г). Данная ре­акция будет экзо- или эндотермической?

Ответ: ΔH⁰_р-ции = –879,6 кДж.

3. Вычислите тепловой эффект (Q) процесса образования 1 т чистого карбида кальция СаС₂: СаО_(к) + ЗС_(к) = CaC_2(к) + CO_(г).

Ответ: Q = –7,26 · 10⁶ кДж.

4. Исходя из реакции SiO_2(к) + 2Mg(_к) = 2MgO_(к) + Si_(к),

ΔH⁰_р-ции = – 295,5 кДж, вычислите ΔH⁰_298(SiO2).

Ответ: – 907,5 кДж/моль.

5. Сколько теплоты выделится при сжигании 38 г сероуглерода (CS₂) до

СО₂ и SO₂?

Ответ: Q = 552,0 кДж.

6. Исходя из энтальпий реакций окисления As₂O₃ кислородом и озоном, проте­кающих по уравнениям:

1) As₂O_3(к) +О_2(г) = As₂O_5(к), ΔH₁⁰ = 271,0 кДж;

2) 3As₂O_3(к) +2О_3(г) = 3As₂O_5(к), ΔH₂⁰ = –1096,0 кДж,

вычислите энтальпию образования озона из молекулярного кислорода.

Ответ: ΔH⁰_{( )} = 141,5 кДж/моль.

7. Вычислите ΔH⁰ реакции перехода графита в алмаз, исходя из термохимиче­ских уравнений следующих реакций:

1. С_графит + О_2(г)  СО_2(г) + 393,5 кДж;

2. С(алмаз) + О_2(г)  СО_3(г) + 395,4кДж.

Ответ : ΔH⁰_р-ции = + 1,9 кДж.

8. Исходя из энтальпии образования воды (ж) (приложение, табл. П1) и теплового реакции Н₂О_2(ж) = Н₂О_(ж) +1/2О_2(г) + 98 кДж, вычислите энтальпию образования Н₂О₂.

Ответ: ΔH⁰_(H2O2) = –187,8 кДж/моль.

9. Вычислите ΔH⁰₂₉₈ пропана (С₃Н₈), если известно, что при сжигании 11,0 г пропана выделилось 552 кДж тепла.

Ответ: ΔH⁰₂₉₈ = –115,7 кДж/моль.

10. Вычислите тепловой эффект реакции, используя данные табл. П1 приложения: 4NH_3(г) + 5 О_2(г) = 6 Н₂О_(г) + 4NO_(г).

Ответ: Q_р-ции = 902 кДж.

11. Вычислите ΔH⁰₂₉₈ образованием этана (С₂H₆), исходя из реакций:

1. C₂H_6(г) + 7/2O_2(г) = 2CO_2(г) + 3H₂O_(г), ΔH₁⁰ = –1429кДж.

2. С_(тв) + О_2(г) = СО_2(г), ΔH₂⁰ = – 394,0 кДж.

3. H_2(г) + 1/2O_2(г)=H₂O_(г), ΔH₃⁰ = –242,0 кДж.

Ответ: ΔH⁰₂₉₈ = –85 кДж/моль.

12. Сера сгорает в закиси азота согласно уравнению

S_(к) + 2N₂O_(г) = 2N_2(г) + SO_{2 (г)}.

Вычислите тепловой эффект сгорания 5 г серы.

Ответ: Q_р-ции = 72 кДж.

13. На основании закона Гесса выведите формулу для расчёта стандартной энтальпии реакции

2Н_2(г) + О_2(г) = 2Н₂О_(ж); ΔH⁰_x,

исходя из следующих термохимических уравнений:

1) Н_2(г) + О_2(г) = Н₂О_2(ж), ΔH₁⁰= –187 кДж.

2) Н₂О_2(ж) + Н_2(г)= 2Н₂О_(ж), ΔH₂⁰ = –297 кДж.

3) Н₂О_2(ж) = 2Н₂О_(ж), ΔH₃⁰ = 44 кДж.

Рассчитайте значение стандартной энтальпии образования жидкой воды и проверьте Ваш результат по справочнику.

Ответ: ΔН⁰_х = – 528 кДж.

14. Вычислите тепловой эффект реакции MgO_(к) +CO_2(г) = MgCO_3(к), исходя из следующих термохимических уравне­ний реакций:

С_{(графит)} + О_2(г) = СО_2(г) + 394,0 кДж;

Mg_(к) +1/2O_2(г) = MgO_(к) + 602,5 кДж;

Мg_(к) + С_{(графит)} + 3/2О_2(г) = МgСО_з(к) + 1114,5кДж.

Ответ: Q_р-ции = 118 кДж.

15. По следующим термохимическим данным:

1) Si_{(крист.)} + O_2(г) = SiO_{2(кварц)} + 851,8 кДж;

2) Si_{(аиорфн.)} + O_2(г) = SiO_{2 (квapц)} + 868,8 кДж,

вычислите, сколько теплоты выделится при превращении 140 г аморфного кремния в кристаллический?

Ответ: Q_р-ции = 84 кДж.

16. Определите тепловой эффект реакции этерификации:

СН₃СООН_(ж) + С₂Н₅ОН_(ж) = СН₃СООС₂Н_5(ж) + Н₂О_(ж),

исходя из следующих термохимических уравнений:

1) СН₃СООН_(ж) + 2О_2(г) = 2СО_2(г) + 2Н₂О_(ж), ΔH₁⁰ = – 871,1 кДж.

2) С₂Н₅ОН_(ж) +ЗО_2(г) = 2СО₂ +ЗН₂О_(ж), ΔH₂⁰ = – 1367 кДж.

3) СН₂СООС₂Н_5(ж) +5О_{2 (г)} = 4СО_{2 (г)} + 4Н₂О_(ж), ΔH₃⁰ = – 2284 кДж. Данная реакция будет экзо- или эндотермической?

Ответ: О_р-ции = – 45,9 кДж.

17. Рассчитайте тепловой эффект реакции восстановительного обжига:

Са₃(РО₄)_2(к) + 5С_(к) = ЗСаО_(ж) + 5СО_(г) + Р_2(г).

Данная реакция будет экзо- или эндотермической?

Ответ: Q_р-ции = – 1664 кДж.

18. Этан горит с образованием углекислого газа и воды. На основании термохимического уравнения реакции,

С₂Н_6(г) + 3,5О_{2 (г)} = 2СО_2(г) + ЗН₂О_(ж), ΔH⁰_р-ции = –1559,87 кДж.

используя данные табл. П1 приложения, вычислите энтальпию образования этана.

Ответ: ΔH⁰ = + 84,53 кДж/моль.

19. Рассчитайте стандартную энтальпию образования диоксида азота (NО₂), ис­ходя из следующего термохимического уравнения:

2NО_2(г) = N₂O_4(г) + 58,4кДж.

Ответ: ΔH⁰₂₉₈ = + 34,75 кДж/моль.

20. Используя термохимическое уравнение

Fe₂O_3(к) + 3CO_(г) = 2Fe_(к) + 3CO_2(г) + 26,8 кДж,

вычислите теплоту образования оксида железа (III).

Ответ: ΔH⁰₂₉₈ = – 822,2 кДж/моль.