Задача на определение теплового эффекта реакции

[satriani]

Даны три уравнения химических реакций:

 

а)H2(г)+1/2 O2(г)=H2o(ж)+88,3 ккал

б) CaO(тв) +H2O(ж)=Ca2+(водн.)+ 2ОН-(водн.) +19,5 ккал

в) Ca(тв) + 2H2O(ж)=Ca2+(водн)+2OH-(водн)+H2(г)+109 ккал

 

Определите тепловой эффект реакции Ca(тв)+1/2O2=CaO(тв)+Q

 

ход решения

сначала надо перевести ккал в кдж

в I случае- 285,7672 кДж

во II-81,588 кДж

в III 456,056 кДж

 

тепловой эффект реакции= кол-во вещества умноженное на теплоту образования

1)получается,теплоту образования CaO надо взять из справочной литературы?

2) объясните пожалуйста,как найти n CaO

[Димсон]

Первое следствие закона Гесса:

Термохимические уравнения можно алгебраически складывать

Уравнение (а) берешь с положительным знаком, уравнение (б) с отрицательным, уравнение (в) с положительным

После муторной писанины получается 660,24 кДж

Кстати не обязательно было ккал в кДж переводить

[satriani]

спасибо!

а почему именно 1 и 3 с положительным,а 2 с отрицательным?

[Димсон]

Мы смотрим по конечному уравнению реакции, тепловой эффект которого нам нужно вычислить.

Вот уравнение Са+1/2О2=СаО

В уравнении (а) нужное нам слагаемое (то есть 1/2О2)стоит в нужной нам половине уравнения и с нужным коэффициентом, поэтому мы домножаем на +1.

Далее смотрим уравнение (б), и видим, что нужное нам слагаемое (СаО) стоит с нужным нам коэффициентом но не в той половине, поэтому мы домножаем на -1, чтобы потом перенести в другую часть уравнения.

По тому же принципу мы смотрим уравнение (в).

Потом идет чистая алгебра. Приводим подобные, все прекрасно сокращается и получается нужное нам уравнение!

а тепловые эффекты реакций мы домножаем на те же коэффициенты. Тепловой эффект первой реакции домножам на +1, второй на -1, третьей на +1, и у нас получается 285.7672-81.588+456.056=660.24 кДж

[satriani]

ух,классно

спасибо за разъяснения)

[satriani]

и еще одна:

тонкоизмельченную смесь алюминия и железной окалины(Fe3O4)часто называют термитом,применяют для сварки металлических изделий,поскольку при поджигании термита выделяется большое количество теплоты, и развивается высокая температура.Рассчитайте минимальную массу термитной смеси,которую необходимо взять для того,что бы выделилось 665.3 кДж теплотыы в процессе алюмотермии,если теплоты образования Fe3O4 и Al2O3 равны 11177кДж/моль и 1670 кДЖ/моль,соответственно

 

я немного не понимаю

сжигают термит,т.е. смесь алюминия и Fe3O4

или отдельно сжигают железо и отдельно алюминий,т.е. начинаем решение задачи с составления реакций:

4Al+3O2=2Al2O3

3Fe+2O2=Fe3O4

??

[Димсон]

Сжигают то вместе, а уравнения будет 2, такие как вы написали.

 

но это уравнения образования веществ, а нужно еще сгорание термита

[satriani]

8Al + 3Fe3O4 → 4АI2Оз + 9Fe

 

так

4Al+3O2=2Al2O3+Q

3Fe+2O2=Fe3O4+Q

 

теплота образования 2 моль Al2O3=1117 кДж/моль,соответственно для 1 моля-558,5

Fe3O4-1670 кДж/моль

 

получается,нужно сидеть и тупо подбирать кол-во молей того и другого,чтобы в сумме получалось 665,3кДж/моль?

[Димсон]

Табличные данные всегда даются для 1 моль вещества, тем более выше вы написали, что теплота образования Al2O3=1670 кДж

Нет не методом подбора, а пропорцией

Сделаю небольшую подсказку, а дальше попытайтесь сами.

Первое уравнение (образование оксида алюминия) домножаем на +2, а второе (образование железной окалины) на -3. А вместе с ними тепловые эффекты реакций.

Так что теперь попробуйте найти тепловой эффект реакции горения термита, способом, который я описывал выше, и напишите мне, а я скажу правильно или нет.

Если ничего получаться не будет, то пишите, я исправлю

[Димсон]

нет, я ошибся, смотря на ваши уравнения,и то что я писал про домножение неправда