Name: Термохимические уравнения
Item: Термохимические уравнения
Author: irinamakarova369070

Главная » Файлы » Уроки химии » Решение задач

Термохимические уравнения

[ ]

06.12.2009, 11:07

Термохимические уравнения включают в себя кроме химических формул тепловой эффект реакции. Числовое значение в уравнении реакции строго соответствует количествам веществ, участников реакции, т.е. коэффициентам. Благодаря этому соответствию, можно установить пропорциональные отношения между количеством вещества или массой и количеством теплоты в этой реакции.

Например: Термохимическое уравнение разложения малахита

(CuOH)₂CO₃ = 2CuO + H ₂ O + CO ₂ - 47 кДж

Мы видим, что на разложение 1 моля малахита необходимо израсходовать 47 кДж, при этом образуется 2 моля оксида меди, 1 моль воды и 1 моль углекислого газа. Если мы затратим энергии в 2 раза больше, мы сумеем разложить 2 моля малахита, при этом получим 4 моля оксида меди, 2 моля воды и 2 моля углекислого газа.

Аналогично можно установить пропорциональные отношения, используя коэффициенты и молярные массы участников реакции. 47 кДж энергии затратится на разложение 94 г малахита, при этом выделится 160 г оксида меди, 18 г воды и 44 г углекислого газа. Пропорция несложная, но, используя массовые числа, учащиеся часто допускают расчетные ошибки, поэтому я рекомендую решать задачи с пропорциями через количество вещества.

Решим задачи:

Задача 1. Определите количество теплоты, которое выделится при образовании 120 г MgO в результате реакции горения магния, с помощью термохимического уравнения.

2 Mq + O₂ = 2MqO + 1204 кДж

Дано:

m (Mg0) = 120г

Найти:

Q₁-?

Решение:

1) Определяем количества оксида магния, используя формулу для нахождения количества вещества через массу.

n = m / M

n(MqO) = 120г/ 40 г/моль = 3 моль

2) Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции

По уравнению 2 моля MqO - 1204 кДж

По условию 3 моля MqO - Q₁

Отсюда

		3 моль* 1204кДж
Q₁	=	-----------------------	= 1803 кДж
		2моль

Ответ: При образовании 120г оксида магния выделится 1803 кДж энергии.

Задача 2. В результате реакции, термохимическое уравнение которой

2 C₂H₂+ 5O₂ = 4CO₂ +2H₂O + 2610 кДж

выделилось 652,5 кДж теплоты. Определите массу сгоревшего ацетилена.

Дано:

Q₁ = 652,5 кДж

Найти:

m(C₂H₂)-?

Решение:

1) Установим пропорциональные отношения между количеством вещества ацетилена и количеством теплоты.

По уравнению 2 моль C₂H_{2_}---------- 2610 кДж

По условию х моль ---------- 652,5 кДж

Решаем пропорцию

		2 моль* 652,5кДж
х	=	-----------------------	= 0,5 моль
		2610 кДж

2) Определяем массу ацетилена по формуле m= n * M

m = 0,5 моль * 26 г/моль = 13 г.

Ответ: масса сгоревшего ацетилена 13 г.

Задача 3. В результате горения 48 г метана выделилось 2406 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

Дано:

m(CH₄)= 48г

Q₁ = 2406 кДж

Найти:

Q-?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции горения метана в общем виде

CH₄+ 2O₂ = CO₂ +2H₂O + Q

2. Определим количество 48 г метана

n = m / M

n(CH₄) = 48г/ 16 г/моль = 3 моль

3. Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции

По условию 3моля CH₄ - 2406 кДж

По уравнению 1 моль CH₄ - Q

Решаем пропорцию

		1 моль* 2406 кДж
х	=	-----------------------	= 802 кДж
		3 моля

Ответ: термохимическое уравнение реакции горения метана

CH₄+ 2O₂ = CO₂ +2H₂O + 802 кДж

Задача 4. Какой объем кислорода (при н.у.) выделится в результате реакции, термохимическое уравнение которой

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂ – 91 кДж,

если на разложение бертолетовой соли было затрачено 182 кДж теплоты.

Дано:

Q₁ = 91 кДж

Найти:

V (O₂)-?

Решение:

1)Установим пропорциональные отношения между количеством вещества кислорода и количеством теплоты.

По уравнению 3 моль O₂ ---------- 91 кДж

По условию х моль ---------- 182 кДж

Решаем пропорцию

		3 моль* 182 кДж
х	=	-----------------------	= 6 моль
		91 кДж

2) Вычислим объем кислорода, согласно закону Авогадро

(Vm = 22б4 л.моль) V = n * Vm

V(O₂) = 6 моль * 22,4 л/моль = 134,4 л

Ответ: объем выделившегося кислорода равен 134,4 л.

Решите самостоятельно:

1. Согласно термохимическому уравнению реакции

CH₄+ 2O₂ = CO₂ +2H₂O + 802 кДж

определите количество теплоты, выделившейся при сжигании 24 г метана.

2. Тепловой эффект реакции горения серы равен 297 кДж. Какая масса серы сгорела, если выделилось 742,5 кДж теплоты.

3. По термохимическому уравнению H₂+ Cl₂ = 2HCl + 184,36 кДж рассчитайте, какой объем затрачен на образование хлороводорода (при н.у.), если при этом выделилось 921,8 кДж теплоты.