Порядок выполнения практической работы

Практическая работа № 18

Тема: Решение термохимических задач (тепловой эффект реакции)

Вид учебного занятия: практическая работа

Цель: формирование умения решать термохимические задачи на тепловой эффект химической реакции.

Задание: решить задачи и ответить на контрольные вопросы (для решения задач в приложении представлены стандартные термодинамические величины)

Теоретические основы

Пример 1. Сколько выделится теплоты при получении 1 кг железа по реакции

Fe₂O_3(к)+3СО_(г)=2Fe_(к)+3СО_2(г), если энтальпии образования Fe₂O_3(к), СО_(г) и СО_2(г) соответственно равны (кДж/моль): -822,7; -110,6 и -394,0.

Решение

1.Вычисляем тепловой эффект реакции (DH), используя следствие из закона Гесса.

Так как энтальпия образования простого вещества принимается равной нулю то, .

Тогда

кДж

1. Проведем расчет по термохимическому уравнению:

если образуется 2×56г Fe, то выделяется 27,2 кДж;

если образуется 1000г Fe, то выделяется х кДж.

Решаем пропорцию и получаем

кДж, т.е.

выделится 242,9 кДж теплоты.

Пример 2. Реакция горения этана выражается термохимическим уравнением

C₂H₆(г) + 3½O₂ = 2 CO₂(г) + 3H₂O (ж); ΔHх.р. = -1559,87 кДж. Вычислите теплоту образования этана, если известны теплоты образования СО₂(г) и Н₂О(ж)

Решение.

Исходя из следующих данных:

а) С₂Н₆(г) + 3 ½О₂(г) = 2СО₂(г) + 3Н₂О(ж); ΔН = -1559,87 кДж

б) С (графит) + О₂(г) = СО2(г); ΔН = -393,51 кДж

в) Н₂(г) + ½О₂ = Н₂О(ж); ΔН = -285,84 кДж

На основании закона Гесса

С₂Н₆ = 3 ½О₂ – 2С – 2О₂ – 3Н₂ – ³/₂О₂ = 2СО₂ + 3Н₂О – 2СО₂ – 3Н₂О

ΔН = -1559,87 – 2(-393,51) – 3(-285,84) = +84,67 к Дж;

ΔН = -1559,87 + 787,02 + 857,52; С₂Н₂ = 2С + 3Н₂;

ΔН = +84,67 кДж

Следовательно

∆H_обр С₂Н₆= -84,67 кДж

Пример 3. Реакция горения этилового спирта выражается термохимическим уравнением:

С₂Н₅ОН(ж) + 3О₂(г) = 2СО₂(г) + 3Н₂О(ж); ΔН =?

Вычислите тепловой эффект реакции, если известно, что мольная (молярная) теплота парообразования С₂Н₅ОН(ж) равна +42,36 кДж и известны теплоты образования: С₂Н₅ОН(г); СО₂(г); Н₂О(ж).

Решение. Для определения ΔН реакции необходимо знать теплоту образования С₂Н₅ОН(ж). Последнюю находим из данных:

С₂Н₅ОН(ж) = С₂Н₅ОН(г); ΔН = + 42,36 кДж.

+42,36 = -235,31 – ∆HC₂H₅OH(ж);

∆HC₂H₅OH(ж) = -235,31 – 42,36 = -277,67 кДж.

Вычисляем ΔН реакции, применяя следствия из закона Гесса:

ΔН_х.р.= 2(-393,51) + 3(-285,84) + 277,67 = -1366,87 кДж.

Порядок выполнения практической работы

Решите следующие задачи

1.Сколько выделится теплоты при сжигании 1 кг алюминия, если кДж/моль.