термохимия Экзамен 2 и решение проблем
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.