Примеры решения задач. При решении задач этого раздела следует пользоваться табл

При решении задач этого раздела следует пользоваться табл. Б. 1.

Пример 3.1. Вычислить тепловой эффект и написать термохимическое уравнение реакции горения ацетилена, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Сколько теплоты выделится при сгорании 10 л ацетилена при нормальных условиях?

Решение. Реакция горения ацетилена протекает по уравнению

С₂Н₂ (г) + 5½ О₂ (г) = 2СО₂ (г) + Н₂О (г).

Пользуясь следствием из закона Гесса и справочными данными из табл. Б.1, вычисляем тепловой эффект реакции:

,

D H° _х.р. = [2(–393, 5) + (–241, 8)] − [226, 8 + 5½ ∙ 0] = –1255, 6 кДж.

Термохимическими называются уравнения химических реакций, в которых указано изменение энтальпии. Изменение энтальпии (тепловой эффект) записывают в правой части уравнения после запятой.

Термохимическое уравнение реакции горения ацетилена имеет вид:

С₂Н₂ (г) + 5½ О₂ (г) = 2СО₂ (г) + Н₂О (г), D H° _х.р.= –1255, 6 кДж.

Тепловой эффект обычно относят к одному молю вещества. Следовательно, при сжигании 1 моль С₂Н₂ выделяется 1255, 6 кДж. Однако по условию задачи сжигается 10 л ацетилена, что составляет 10/22, 4 = 0, 446 моль С₂Н₂, где 22, 4 л/моль – мольный объем любого газа при нормальных условиях. Таким образом, при сгорании 0, 446 моль (10 л) С₂Н₂ выделится 0, 446× (1255, 6) = 560 кДж теплоты.

Пример 3.2. Реакция идет по уравнению Fe₂O₃ (к) + 2Al (к) = 2Fe (к) + Al₂O₃ (к).

При восстановлении 48 г Fe₂O₃ выделяется 256, 1 кДж теплоты. Вычислить тепловой эффект реакции и стандартную энтальпию образования Fe₂O₃.

Решение. Число молей Fe₂O₃, содержащихся в 48 г Fe₂O₃, составляет 48/160 = 0, 3 моль, где 160 г/моль – молярная масса Fe₂O₃. Так как тепловой эффект относят к 1 моль вещества, то тепловой эффект данной реакции равен –256, 1/0, 3 =

= –853, 7 кДж. Запишем термохимическое уравнение этой реакции:

Fe₂O₃ (к) + 2Al (к) = 2Fe (к) + Al₂O₃ (к), D H° _х.р. = –853, 8 кДж.

Формула для расчета теплового эффекта данной реакции имеет вид:

, отсюда находим : .

После подстановки справочных данных из табл. Б. 1 получаем:

= 2× 0 – 1676 – 2× 0 + 853, 8 = –822, 2 кДж/моль.