§ 19. Тепловые эффекты химических реакций

Вопросы, задания, задачи

1. Укажите уравнения экзотермических и эндотермических реакций:

  • а) «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mn»2«/mn»«msub»«mi»NaNO«/mi»«mrow»«mn»3«/mn»«mo»(«/mo»«mi»§#1090;§#1074;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mover»«mrow»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mi»t«/mi»«/mover»«mn»2«/mn»«msub»«mi»NaNO«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi»§#1090;§#1074;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»O«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8211;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»215«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi»§#1082;§#1044;§#1078;«/mi»«mo»;«/mo»«/math»
  • б) «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi»CaCO«/mi»«mrow»«mn»3«/mn»«mo»(«/mo»«mi»§#1090;§#1074;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mover»«mrow»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mi»t«/mi»«/mover»«msub»«msub»«mi»CaO«/mi»«mrow»«mo»(«/mo»«mi»§#1090;§#1074;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mrow/»«/msub»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi»CO«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#8211;«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»178«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi»§#1082;§#1044;§#1078;«/mi»«mo»;«/mo»«/math»
  • в) «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«munder»«mrow»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1057;«/mi»«mn»6«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mrow»«mn»6«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mi»§#1073;§#1077;§#1085;§#1079;§#1086;§#1083;«/mi»«/munder»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»3«/mn»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mover»«mo»=«/mo»«mrow»«mi»Pt«/mi»«mo»,«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»200«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mo»§#176;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«/mrow»«/mover»«munder»«mrow»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1057;«/mi»«mn»6«/mn»«/msub»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mrow»«mn»12«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«/mrow»«mi»§#1094;§#1080;§#1082;§#1083;§#1086;§#1075;§#1077;§#1082;§#1089;§#1072;§#1085;«/mi»«/munder»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»206«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi»§#1082;§#1044;§#1078;«/mi»«mo»;«/mo»«/math»
  • г) «math class=¨wrs_chemistry¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»2«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»C«/mi»«mo»=«/mo»«msub»«mi»CH«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mrow»«mn»2«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mover»«mrow»«mo»§#160;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#160;«/mo»«/mrow»«mi»Pd«/mi»«/mover»«msub»«mi mathvariant=¨normal¨»H«/mi»«mn»3«/mn»«/msub»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1057;«/mi»«mo»-«/mo»«msub»«mi»CH«/mi»«mrow»«mn»3«/mn»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»§#1075;«/mi»«mo»)«/mo»«/mrow»«/msub»«mo»§#160;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#160;«/mo»«mn»137«/mn»«mo»§#160;«/mo»«mi»§#1082;§#1044;§#1078;«/mi»«mo».«/mo»«/math»

2. Рассчитайте количество теплоты, выделившейся при взаимодействии CaO количеством 0,2 моль с водой. Термохимическое уравнение имеет вид:

CaO(тв) + Н2O(ж) = Ca(OH)2(тв) + 65 кДж.

3. Реакции оксидов кальция, стронция и бария с водой описывают термохимическими уравнениями:

  • а) CaO(тв) + H2O(ж) = Ca(OH)2(тв) + 65 кДж;
  • б) SrO(тв) + H2O(ж) = Sr(OH)2(тв) + 83 кДж;
  • в) BaO(тв) + H2O(ж) = Ba(OH)2(тв) + 106 кДж.

Пусть масса каждого из оксидов равна 100 г. В случае какой из реакций выделится наибольшее количество теплоты?

4. Рассчитайте объём (н. у.) метана, сгоревшего в кислороде, в соответствии с термохимическим уравнением: СН4(г) + 2О2(г) = СО2(г) + 2Н2О(г) + 803 кДж, если в результате реакции выделилось 80,3 кДж теплоты.

5. При сгорании угля с образованием углекислого газа выделяется большое количество теплоты в соответствии с термохимическим уравнением:

С(тв) + O2(г) = СО2(г) + 394 кДж.

Рассчитайте количество теплоты, выделившейся при получении оксида объёмом 10 дм3 (н. у.).

6. Жидкий пентан С5Н12 количеством 0,1 моль сожгли в кислороде, в результате чего выделился 351 кДж теплоты. Рассчитайте тепловой эффект данной реакции и составьте её термохимическое уравнение, если известно, что вода получена в жидком состоянии.

7. Тепловой эффект реакции сгорания углерода до СО2 равен 394 кДж/моль, а теплота сгорания 1 моль пентана с образованием воды в виде пара составляет 3245 кДж. Сопоставьте количество теплоты, выделяемой при сгорании углерода и пентана одинаковой массы.

8. Реакция изомеризации н-пентана (газ) в 2-метилбутан (газ) протекает с выделением 7,1 кДж/моль теплоты. Составьте термохимическое уравнение реакции. Рассчитайте количество пентана, вступившего в реакцию, если известно, что в ходе эксперимента выделилось 2,0 кДж теплоты.

9. В результате полного термического разложения образца оксида серебра(I) выделился кислород объёмом 6,72 дм3 (н. у.) и поглотилось 18,6 кДж теплоты. Рассчитайте тепловой эффект данной реакции и составьте её термохимическое уравнение.

10. Термохимическое уравнение реакции сгорания пропана имеет вид:

С3H8(г) + 5O2(г) = 3CO2(г) + 4H2O(ж) + 2220 кДж.

Сколько теплоты выделится при сгорании пропана количеством 0,1 моль, если продуктом реакции будет водяной пар? Теплота испарения воды составляет 44 кДж/моль.