Термохимические расчеты

1. Доказать, используя уравнение (1), что тепловой эффект химической реакции, проведенной в изохорных условиях, равен изменению внутренней энергии системы, а тепловой эффект химической реакции, проведенной при постоянном давлении, определяется изменением энтальпии.

2. Вычислить DН^о₂₉₈ реакций и фазовых переходов, воспользовавшись справочными данными о DН^о_f298 веществ.

2.1. 2Mg(тв) + СО₂(г) = 2MgO(тв) + C(гр)

2.2. СН₄(г) + 2О₂(г) = СО₂(г) + 2Н₂О (г)

2.3. N₂ (г) + 3Н₂(г) = 2NH₃ (г)

2.4. ZnO(тв) + C(тв) = Zn(тв) + CO(г)

2.5. Н₂О(ж) = Н₂О (газ)

2.6. Н₂О(тв) = Н₂О (газ)

2.7. 2NH₃(г) + H₂SO₄(ж) = (NH₄)₂SO₄(к)

2.8. С₂H₄(г) + 3O₂(г) = 2CO₂(г) + 2H₂O(г)

2.9. CO(г) + С1₂(г) = СОС1₂ (г)

2.10. 4NH₃(г) + 3O₂(г) = 2N₂(г) + 6H₂O(ж)

2.11. 2NO(г) + O₂(г) = 2NO₂(г)

2.12. 4H₂S + 3O₂(г) = Н₂О(ж) + SO₂(г)

2.13. 2SO₂(г) + O₂(г) = 2SO₃(г)

2.14. Н₂О(г) + СО₂(г) = СО₂(г) + Н₂(г)

2.15. C(гр) + Н₂О(г) = СО(г) + Н₂(г)

3. Исходя из теплоты образования Н₂О(ж) и теплового эффекта реакции

Н₂О₂(ж) = Н₂О(ж) + 1/2О₂(г) DН^о = -97,9 кДж

вычислить теплоту образования Н₂О₂ (ж).

4. Вычислить DН^о₂₉₈ реакции обжига FeS₂

4FeS₂(тв) + 11О₂(г) = 2Fe₂O₃(тв) + 8SO₂(г),

приняв, что DН^о_f298 веществ соответственно равны

5. Рассчитать DН^о реакции СаО(тв) + SiO₂(тв) = СаSiO₃(тв), если стандартные энтальпии образования DН^о_f298 участвующих в реакции кристаллических веществ соответственно равны -636, -908, -1582 кДж/моль. Определить, сколько тепла выделится, если в реакцию вступит 224 г СаО.

6. Вычислить количество теплоты, которое потребуется для разложения 10 кг карбоната натрия

Na₂CO₃(тв) = Na₂O(тв) + CO₂(г),

если известно, что

Na₂CO₃(тв) + SiO₂(тв) = Na₂SiO₃(тв) + CO₂(г), DН^о=81,04 кДж,

Na₂О(тв) + SiO₂(тв) = Na₂SiO₃(тв), DН^о =-234,17 кДж.

7. При взаимодействии 4,2 г железа с серой выделилось 7,15 кДж тепла. Составить термическое уравнение реакции Fe + S = FeS.

8. Термическое уравнение реакции горения этилена

С₂Н₄ + 3О₂ = 2СО₂ + Н₂О, DН^о = -1400 кДж.

Какое количество теплоты выделится, если в реакцию вступило

а)1 моль О₂; б) 16 г кислорода; в) 336 л (н.у.) кислорода.

9. Путем сжигания серы получено 32 г оксида серы (IV), причем выделилась теплота, соответствующая 146,3 кДж. Составить термохимическое уравнение этой реакции.

10. При сгорании 9,3 г фосфора до оксида фосфора (V) выделяется 229,5 кДж теплоты. Рассчитать DН^о_f298(Р₂О₅).

11. Тепловой эффект реакции

SO₂(г) + h₂S(г) = 3S(ромб)+ H₂O(ж)

равен DН^о = - 234,5 кДж. Определить стандартную теплоту образования H₂S, используя справочное значение стандартной теплоты образования SO₂(г).

12. Определить стандартную теплоту образования сероуглерода CS₂, если известно, что для реакции СS₂(ж) + 3O₂ = CO₂ + 2SO₂ DН^о = - 1075 кДж. Для решения использовать справочные данные.

13. Термохимическое уравнение реакции разложения карбоната кальция имеет вид СаСО₃(тв) = СаО(тв) + СО₂(г), DН^о = 157 кДж. Определить, какое количество СаСО₃(тв) можно разложить, если затратить 510,3 кДж тепла.

14. Исходя из данных для реакций окисления As₂O₃ кислородом и озоном

As₂O₃(тв) + О₂(г) = As₂O₅(тв) DН^о = -270,9 кДж

3As₂O₃(тв) + 2O₃(г) = 3AsO₅(тв) DН^о = -1096 кДж,

написать термохимическое уравнение реакции разложения озона

2О₃(г) «3О₂(г) DН^о =?

15. Вычислить стандартную энтальпию образования Fe₂O₃, если известно изменение энтальпии в реакции Fe₂O₃(тв) + 3CO(г) = 2Fe(тв) + 3CO₂(г). Энтальпии образования СО₂(г) и СО(г) являются справочными данными.

16. Термохимические уравнения образования Hbr(г) и HJ(г) в стандартных условиях могут быть выражены уравнениями

Н₂(г) + Br₂(ж) = 2hbr(г) DН^о = -72кДж

Н₂(г) + J₂(тв) =2HJ(г) DН^о = 51,8 кДж.

Вычислить их теплоты образования из Br₂(г) и J₂(г), принимая во внимание, что

Br₂(ж) = Br₂(г) DН^о = 31 кДж

J₂(тв) = J₂(г) DН^о = 62,2 кДж.