3. Энергетика химических процессов Задачи контрольной работы 21. Вычислить тепловой эффект реакции восстановления 1 моль Fe2O3 металлическим алюминием. 22. Газообразный этиловый спирт C2H5OH можно получить при взаимодействии этилена С2Н4(Г) и водяных паров. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. 23. При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и сероуглерод СS2(Г). Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. 24. Напишите термохимическое уравнение реакции между СО(Г)и водородом, в результате которой образуются СН4(г) и Н2О (г). Сколько теплоты выделится при этой реакции? 25. При взаимодействии газообразных сероводорода и метана образуются сероуглерод СS2(Г) и водород. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. 26. Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и хлорида водорода. Напишите термохимической уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции было израсходовано 10 л аммиака в пересчете на нормальные условия. 27. Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола с образованием паров воды и диоксида углерода равен -3135,58 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования С6Н6(ж). 28. При взаимодействии трех молей оксида азота N2O с аммиаком образуются азот и пары воды. Тепловой эффект реакции равен -877,76 кДж. Напишите термохимической уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования N2O (г). 29. При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и оксида азота NO(г). Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект в расчете на 1 моль NH3(г). 30. Напишите термохимическое уравнение реакции горения 1 моль этилового спирта, в результате которой образуются пары воды и оксид углерода (IV). Вычислите теплоту образования C2H5OH (ж), если известно, что при сгорании 11,5 г его выделилось 308,71 кДж теплоты.   Примеры решения задач к разделу 3 Пример 1 При взаимодействии кристаллов хлорида фосфора (V) с парами воды образуются жидкий POCl3 и хлористый водород. Реакция сопровождается выделением 111,4 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение этой реакции. Решение. Уравнение реакций, в которых около символов химических соединений указываются их агрегатные состояния или кристаллическая модификация, а также численное значение тепловых эффектов, называются термохимическими. В термохимических уравнениях, если это специально не оговорено, указываются значения тепловых эффектов при постоянном давлении Qp, равные изменению энтальпии системы Н. Значение Н приводят обычно в правой части уравнения, отделяя его запятой или точкой с запятой. Приняты следующие сокращения обозначения агрегатного состояния веществ: г- газообразное, ж - жидкое, к - кристаллическое. Эти символы опускаются, если агрегатное состояние веществ очевидно. Если в результате реакций выделяется теплота, то Н < 0. Учитывая сказанное, составляем термохимическое уравнение данной в примере реакции: PCl5(K) + H2O(Г) = POCl3(Ж) + 2HCl(Г); НХР = -111,4 кДж или PCl5(K) + H2O(Г) = POCl3(Ж) + 2HCl(Г) + 111,4 кДж   Вещество Состояние Н298, кДж/моль Вещество Состояние Н298, кДж/моль CS2 г +115,28 CH3OH г -201,17 NO г +90,37 C2H5OH г -235,31 C6H6 г +82,93 H2O г -241,83 C2H4 г +52,28 H2O ж -285,84 H2S г -20,15 NH4Cl к -315,39 NH3 г -46,19 CO2 г -393,51 CH4 г -74,85 Fe2O3 к -822,1 C2H6 г -84,67 Ca(OH)2 к -986,5 HCl г -92,31 Al2O3 к 1669,8 CO г -110,52 - - - Пример 2. Исходя из теплоты образования газообразного диоксида углерода (Н0= -393,5 кДж/моль) и термохимического уравнения С(графит) + 2N2O(Г) = CO2(Г) + 2N2(Г), Н0 =-557,5 кДж/моль (1) вычислить теплоту образования N2O(Г) . Решение. Обозначив искомую величину через х, запишем термохимическое уравнение образования N2O(Г) из простых веществ: N2(Г) + 1/2O2(Г)= N2O(Г) , H01 = x кДж/моль (2) Запишем также термохимическое уравнение реакции образования СО2(Г) из простых веществ : С(графит) + О2(Г) = CO2(Г) , Н02 =-393,5 кДж/моль (3) Из уравнения (2) и (3) можно получить уравнение (1). Для этого умножим уравнение (2) на два и вычтем найденное уравнение из (3). Имеем : С(графит) + 2N2O(Г) = CO2(Г) + 2N2(Г), Н0 =(-393,5 - 2х) кДж/моль (4) Сравнивая уравнение (1) и (4) находим: -393,5 - 2х = -557,5 , откуда х = 82 кДж/моль .

назад | оглавление | вперёд