термохимия Экзамен 2 и решение проблем
1. Какие из следующих утверждений должны быть известны, чтобы
найти энтальпию;
CO2 (г) + H2 (г) → CO (г) + H2O (г)
I. Молярная энтальпия образования H2O (г)
II. Молярная энтальпия образования CO (г) и CO2
(г)
III. Молярная энтальпия горения C (s) + O2
(г) → CO2 (г)
Решение:
Энтальпия данной реакции определяется путем;
∆H=[∆HCO + ∆HH2O] - [∆HCO2 + ∆HH2]
Поскольку энтальпия H2 равна нулю, мы должны знать
молярные энтальпии образования CO2 (г), CO (г) и H2O
(г).
2. Во время реакции образования Al2O3
из 5,4 г Al и достаточного количества O2 температура 2
кг воды увеличивается на 20 0C. Найти энтальпию
образования Al2O3? (Al = 27, вода = 1 кал /
г 0C)
Решение:
Количество тепла, необходимое для повышения температуры воды на 2
кг, составляет 20 0C;
Q=m.c.∆t
Q = 2000 г 1 кал / г 0 С. 20 0C
Q = 40000 кал = 40 ккал
2Al + 3/2O2 → Al2O3
Энергия, выделяемая при сгорании 2 моль Al (54 г), дает энтальпию
образования Al2O3.
Если 5,4 г Al дает 40 ккал тепла
54 г аль дает? ккал тепла
—————————————————
?= 400 ккал
Поскольку реакция является экзотермической, энтальпия образования Al2O3
составляет -400 ккал.
3. Энтальпии двух реакций приведены ниже.
I. A + B → C + 2D ∆H1 = + X ккал / моль
II. C + E → A + F ∆H2 = -Y ккал / моль
Найти энтальпию реакции A + 2B + E → C + 4D + F в терминах X
и Y.
Решение:
Чтобы получить эту реакцию A + 2B + E → C + 4D + F; мы должны
умножить первую реакцию на 2, а затем суммировать ее со второй
реакцией.
2A + 2B → 2C + 4D ∆H1 = + 2X ккал / моль
+ C + E → A + F ∆H2 = -Y ккал / моль
———————————————————
A + 2B + E → C + 4D + F ∆H3=2X-Y
4. C (s) реагирует с O2 (g), и после реакции
образуется 8,96 л газообразного CO2 и выделяется 37,6
ккал тепла. Согласно этой информации, какое из следующих утверждений
является правдой? (С = 12, О = 16)
I. Реакция экзотермическая
II. Для разложения CO2 (г) на его элементы
требуется 94 ккал тепла
III. Для образования 11 г CO2 (г) требуется 23,5
ккал тепла
Внутривенно Сумма энтальпий продуктов меньше суммы энтальпий
реагентов
Решение:
I. Поскольку тепло выделяется, реакция экзотермическая. I
верно.
II. Количество молей CO2 (г);
nCO2=8,96/22,4=0,4 моль
При образовании 0,4 моль CO2 выделяется тепло -37,6 ккал.
? При образовании 1 моль CO2? ккал выделяется тепло
———————————————————————————————
? = - выделяется 94 ккал тепла
Поскольку при образовании CO2 (г) выделяется -94 ккал
тепла, при разложении CO2 (г) на его элементы требуется
94 ккал тепла. II правда.
III. Молярная масса CO2 = 12 + 2. (16) = 44 г
Моль CO2 (г);
nCO2=11/44 = 0,25 моль
На 1 моль CO2 выделяется -94 ккал тепла
Для 0,25 моль CO2 ? ккал выделяется тепло
————————————————————————
?=-23,5 kcal
? = - 23,5 ккал
Как видите, выделение тепла 23,5 ккал не требуется. III ложно.
IV. Реакция экзотермическая. Итак, это утверждение верно.
5. Какая из данной пары «имя-реакция» неверна?
I. MgSO4 (s) → Mg+2 (водн.) + SO4-2
(водн.): Разложение
II. CO (г) + 1 / 2O2 (г) → CO2 (г):
сгорание
III. Al (s) + 3 / 2N2 (г) + 9 / 2O2 (г)
→ Al(NO3)3 (s): образование
Решение:
I. Это растворение 1 моль MgSO4 (s), I
является ложным.
II. Это сжигание 1 моль CO. II это правда.
III. Это образование 1 моль Al(NO3)3
(s). III это правда.