Примеры составления условий задач и их решения. Вычислить тепловой эффект реакции при 298 К: 1) при Р = const;

Задача 240

Вычислить тепловой эффект реакции при 298 К: 1) при Р = const;

2) при J = const

2 Mg (к) + CO₂ (г) = 2 MgO (к) + С (графит).

Тепловой эффект образования веществ при стандартных условиях найти по данным табл. 3 приложения.

Решение:

Находим стандартные энтальпии образования СО₂ и MgO, которые равны соответственно -393,5 и -601,8 кДж/моль (напомним, что стандартные энтальпии образования простых веществ равны нулю). Тепловой эффект данной химической реакции рассчитываем по формуле:

DН^о₂₉₈ = кДж/моль.

По известному значению теплового эффекта реакции DН при постоянном давлении можно рассчитать тепловой эффект реакции DU при постоянном объеме: DU^о₂₉₈ = DH^o₂₉₈ - DnRT, где Dn – изменение числа молей газообразных продуктов реакции и исходных веществ (Dn = Sn прод. - Sn исх.вещ.).

Dn = -1. Значение R = 8,314 Дж/моль К. Т = 298 К.

DU^о₂₉₈ = -810,1 – (-1) кДж/моль.

Задача 244

Определить стандартную энтальпию образования (DН^о₂₉₈ обр.) РН₃, исходя из уравнения

2 РН₃ (г) + 4 O₂ (г) ® Р₂О₅ (к) + 3 Н₂О (ж): DН^о = -2360,4 кДж.

Решение:

Согласно закону Гесса DН^о_х.р.= ).

Отсюда .

В таблице приложения находим стандартные энтальпии образования Н₂О (ж) и Р₂О₅ (к):

кДж/моль; = –1492,0 кДж/моль, учитывая, что = –2984,0 кДж/моль.

Находим :

= кДж/моль.

Задача 264

Вычислить, сколько моль СН₃ОН (н.у.) нужно сжечь, чтобы выделилось 2500 кДж тепла, исходя из уравнения:

СН₂ОН (ж) + 3/2 О₂ (г) ® СО₂ (г) + 2 Н₂О (ж).

Решение:

Решение данной задачи осуществляется по плану решения предыдущей задачи:

.

СН₃ОН (ж) + 3/2 О₂ (г) ® СО₂ (г) + 2 Н₂О (ж) + 726,78 кДж.

При сжигании 1 моль СН₃ОН выделяется 726,78 кДж тепла, а при сжигании Х моль СН₃ОН выделится 2500 кДж тепла: Х = моль.

Для получения 2 500 кДж тепла необходимо сжечь 3,4 моль метилового спирта.