Расчет теплового эффекта реакции по стандартным теплотам образования реагирующих веществ

Расчет стандартной теплоты образования веществ

Пример. Вычислите стандартную теплоту образования этана, если известна теплота его сгорания: Δ Н ^о_сгор.= –1560 кДж/моль.

Решение. Напишем уравнение реакции таким образом, чтобы перед формулой этана стехиометрический коэффициент был равен 1:

С₂Н₆ + 3,5О₂ = 2СО₂ + 3Н₂О

Δ Н ^о_обр. 0 2·(–393)· 3·(–286)

Δ Н ^о_сгор.= Δ Н ^о_р. = (–286)·3+ (–393)·2 – Δ Н ^о_обр. = –1560 кДж/моль,

Δ Н ^о_обр. = 1560 – 286·3 – 393·2 = –84 кДж/моль.

Пример. Определите стандартную теплоту образования этилового спирта, если теплоты сгорания углерода, водорода и этилового спирта соответственно равны:

–393,51; –285,84; –1366,91 кДж/моль.

Решение. Стандартная теплота образования вещества равна теплоте реакции образования одного моля этого вещества из простых веществ при стандартных условиях.

Образование этилового спирта из простых веществ можно представить так: 2С + 3Н₂ + ¹/₂О₂ = С₂Н₅ОН. Углерод сгорает до СО₂, водород – до Н₂О, а этиловый спирт–до СО₂ и Н₂О. Следовательно, для определения стандартной теплоты образования C₂H₅ОH составим следующий цикл Гесса:

1. 2С + 2О₂ = 2СО₂ –393,51·2

2. 3Н₂+ ³/₂О₂ = 3Н₂О –285,84·3

3. 2СО₂+ ЗН₂О = С₂Н₅ОН + 3О₂ +1366,91

(1) + (2) + (3)

2С + 3Н₂ + ¹/₂О₂ = С₂Н₅ОН –277,6 кДж/моль

–393,51·2 –285,84·3 + 1366,91 = –277,6

Стандартная теплота образования этилового спирта равна:

Δ Н ^о₂₉₈ = –277,6 кДж/моль.

Расчет теплового эффекта реакции по стандартным теплотам образования реагирующих веществ

Пример. Определите количество теплоты, выделяющееся при гашении

100 кг извести водой, если стандартные теплоты образования реагирующих веществ равны (кДж/моль): Δ Н ^о (СаО_(к))= –635,1; Δ Н ^о (Са(ОН)_2(к))= –986,2;

Δ Н ^о (Н₂О_(ж)) = –285,84.

Решение. Реакция гашения извести: СaO + H₂О = Са(ОН)₂. Тепловой эффект реакции равен

∆ H º_p = Σ∆ H º_{обр.(прод.)} – Σ∆ H º_{обр.(исх..)}

Δ Н ^о_р. = Δ Н ^о (Са(ОН)_2(к)) –[Δ Н ^о (СаО_(к))+ Δ Н ^о (Н₂О_(ж))]

= –986,2+635,1 +285,84 = –65,3 кДж/моль.

Тепловой эффект реакции рассчитан на 1 моль СаО, т.е. на 56 г СаО. При гашении 100 кг СаО выделяется тепловая энергия:

56 г СаО — (–65,3) кДж

100 000 г СаО — х кДж

х = (100 000·(–65,3)) /56 = –1,16·10⁵ кДж.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: