Следовательно, рассматриваемая реакция эндотермическая, то есть протекает с поглощением теплоты.
Задача № 7.Найдите теплоту образования Аg Cl(тв) на основании следующих данных:
Ag2O(тв) + 2 HCl(г) = 2 AgCl(тв) + H2O(г) + DH1
DН 1 = - 324,928 . 106 Дж/кмоль;
2 Ag(тв) + ½ O2 = Ag 2O(тв) + DH2
DН2 = - 30,590 . 106 Дж/кмоль;
½ H2 + ½ Cl2 = HCl(г) + DH3
DН3 = - 92,378 . 106 Дж/ксоль;
H2 + ½ O2 = H2O(г) + DH4
DН 4 = - 286,043 . 106 Дж/кмоль.
Решение:
Рекомендуем решать задачу следующим приемом:
1) в рамке пишем термохимическое уравнение основной реакции, тепловой эффект которой необходимо определить (вдоль вертикальной черты всегда ставить знак равенства);
2) записываем уравнения, в которые входят исходные вещества. Их следует записывать так, чтобы исходные вещества стояли с левой стороны вертикальной черты (табл.);
3) пишем уравнения реакции, в которые входят реагенты таким образом, чтобы конечные продукты находились с правой стороны черты, после чего производим слева и справа сокращение формул одинаковых веществ;
4) последними записываются уравнения тех реакций, которые позволяют исключить вещества, не входящие в данную реакцию. Эти термохимические уравнения записываются таким образом, чтобы с обеих сторон оказались одни и то есть же вещества, что позволит их затем сократить .
| Ag(тв) + ½ Cl2 | = | AgCl(тв) + DH |
| 2 Ag(тв) + ½ O2 | = | Ag 2O(тв) + DH2 |
| 2 [ ½ H2 + ½ Cl2 ] | = | HCl(г) + DH3 |
| Ag2O(тв) + 2 HCl(г) | = | 2 AgCl(тв) + H2O(г) + DH1 |
| H2O(г) | = | H2 + ½ O2 - DH4 |
| 2 Ag(тв) + Cl2 | = | 2 AgCl(тв) + DH2 + 2 DH3 + DH1 - DH4 |
|
|
|
Следовательно,
2 DH + 2 Qp = -2 Qp = DH2 + 2 DH3 + DH1 - DH4 = (-30,590 – 2 . 92,378 –
– 324,928 + 286,043) . 10 6 = - 254,251 . 106 Дж
DH = Qp = - Qp = - 127,125 Дж/кмоль
Задача № 8. Рассчитайте тепловой эффект реакции
С2Н4(г) + Н2(г) = С2Н6(г)
по средним энергиям связей: ЕС–С = 354,88 кДж/моль; ЕС–Н = 410,48 кДж/моль; ЕС=С = 606,1 кДж/моль
Решение:
Используем следствие из закона Гесса:
DН0х.р. + ЕС–С + 6 ЕС–Н = ЕС=С + 4ЕС–Н + ЕН–Н,
откуда DН0х.р. = (ЕС=С + 4ЕС–Н + ЕН–Н) – (ЕС–С + ЕС–Н).
DН0х.р. = ЕС=С + ЕН–Н – ЕС–С – 2ЕС–Н = 606,1 + 435,56 – 354,88 – 2 . 410,48 =
= –134,18 кДж/моль
Задачи для самостоятельного решения
1. Рассчитайте тепловой эффект химической реакции: 3C2H2(г) = С6H6(г) , если известно что:
1) 2C(граф) + H2 (г) = C2H2(г) ; D H0298 = 226,75 кДж/моль
2) 6C (граф) + 3H2(г) = C6H6(г); D H0298 = 82,94 кДж/моль
2. Напишите формулу для расчета теплового эффекта реакции по теплотам сгорания химических соединений. Приведите доказательство этой формулы на примере реакции : 3C2H2(г) = С6H6(г) , используя следующие данные:
1) C2H2 + 2,5 O2 = 2CO2 + H2O ; D H0298 = -1299б63 кДж/моль
2) C6H6 + 7,5 O2 = 6CO2 + 3H2O; D H0298 = -3301,59 кДж/моль
Сравните результаты расчетов теплового эффекта данной реакции по теплотам образования и сгорания.
3. Как, используя энергии разрыва связи и теплоту сублимации углерода, рассчитать тепловой эффект химической реакции? В качестве примера рассмотрите реакцию:
|
|
|
2C (граф) + 3H2(г) = C2H6 (г),
для которой известны следующие величины:
Qсубл = 523 кДж/г-атом; ЕН-H = 429,3 кДж/моль;
ЕC – H = 358,2 кДж/моль; ЕС-С = 262,8 кДж/моль.
Результаты расчета сравните с теплотой образования этана.
4. Теплота сгорания углерода в СО2 равна (- 393,5) кДж / моль. Теплота сгорания оксида углерода (2) в СО2 при тех же условиях равна (- 284,2) кДж/моль. Найти теплоту образования оксида углерода.
5. Рассчитать тепловой эффект реакции:
FeO + H2 = Fe + H2O + DНx
на основании следующих данных:
1) FeO + CO = Fe + CO2 + DН1 (DН1 = - 13,8 кДж/моль);
2) CO + ½ O2 = CO2 + DН2 (DН2 = - 283 кДж/моль);
3) H2 + ½ O2 = H2O + DН3 (DН3 = - 241,8 кДж/моль).
6. Определить теплоту сгорания этилена.
С2Н4 + 3 О2 = 2 СО2 + 2 Н2О + DНх
исходя из следующих данных:
1) 2 С + 2 Н2 = С2Н4 + DН1 (DН1 = - 62,01 кДж/моль);
2) С + О2 = СО2 + DН2 (DН2 = 393,9 кДж/моль);
3) Н2 + ½ О2 = Н2О (ж) + DН3 (DН3 = 284,9 кДж/моль).
7. Определить стандартный тепловой эффект реакции гидрирования этилена по теплотам образования (при р = const, t = 25 0С).
8. Определить стандартный тепловой эффект реакции гидрирования этилена по теплотам сгорания (при р = const, t = 25 0С).
|
|
|
9. Рассчитать тепловой эффект реакции гидрирования этилена (при V = const, t = 25 0С).
10. Определить тепловой эффект и изменение внутренней энергии химической реакции:
СаС2 (т) + Н2О (ж) = Са(ОН)2 (т) + С2Н2 (г)
при стандартных условиях по теплотам образования веществ.
11. Используя данные по средним энергиям связей, определить тепловой эффект реакции С2Н4 + Н2 = С2Н6 методом составления цикла.
12. На какую величину при Т = 298 К отличается тепловой эффект сгорания нафталина при р = const (Qp) от Qv согласно реакции:
С10Н8 (тв) + 12 О2 = 10 СО2 + 4 Н2О (ж).
13. Теплота сгорания углерода в СО2 равна (- 393,5) кДж / моль. Теплота сгорания оксида углерода (2) в СО2 при тех же условиях равна (- 284,2) кДж/моль. Найти теплоту образования оксида углерода.
14. Определить тепловой эффект и изменение внутренней энергии химической реакции:
С6H6 (ж) + О2 (г) = СO2 (г) + Н2O (ж)
при стандартных условиях по теплотам образования веществ.
15. Используя данные по средним энергиям связей, определить тепловой эффект реакции С2Н4 + Н2 = С2Н6 методом составления цикла.
16. Определить тепловой эффект реакции:
2 Н2О (г) + СН4 = СО2 + 4 Н2
при Т = 298 К, если известны стандартные тепловые эффекты образования реагирующих веществ:
1) DН0f,298 (CO2) = - 349640 кДж/кмоль;
|
|
|
2) DН0f ,298(Н2О (г)) = - 242000 кДж/кмоль;
3) DН0f,298 (CН4) = - 74890 кДж/кмоль;
4) DН0f ,298(Н2) = 0.
17. Определить тепловой эффект DН1 реакции:
С + ½ О2 + 2 Н2 = СН3ОН (г),
если известны тепловые эффекты DН2, DН3, DН4, DН5 следующих реакций:
1) СН3ОН (ж) + 1 ½ О2 = СО2 + Н2О (ж) + DН2;
2) СН3ОН (ж) = СН3ОН (г) + DН3;
3) С + О2 = СО2 + DН4;
4) Н2 + ½ О2 = Н2О (ж) + DН5.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 2262; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!