Расчеты теплового эффекта реакции

Вычисления с определением теплового эффекта реакций

Общие понятия

Все химические реакции идут либо с выделением тепла – экзотермические реакции (+Q), либо с его поглощением – эндотермические реакции (-Q).

Величина теплоты, выделенной или поглощённой в ходе химического процесса – есть тепловой эффект реакции и обозначается Q.

Уравнения реакций с обозначенным тепловым эффектом Q называются термохимическими.

 


Примечание. В термохимических уравнениях обязательно указывается агрегатное состояние реагирующих веществ, влияющее на значение Q.


 

Образец термохимического уравнения: CH4(г) +2O2(г) = CO2(г) + 2H2O(ж) + 890кДж

 

Пример 1 (типичная задача вычисления Q)
Условие 

45 г глюкозы взаимодействуют с избытком кислорода по уравнению:

C6H12O6(тв.) + 6O2(г) = 6CO2(г) + 6H2O(г) + Q

Рассчитать тепловой эффект реакции, если в ходе её выделилось 700 кДж теплоты.

Решение
  • согласно алгоритму составить реакцию:

    Al2S3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2S↑


  • сделать расчёт кол-ва сероводорода, т.к. из условия известен его объём:

    n(H2S) = V(H2S)/Vm = 33,6л/22,4л/моль = 1,5 моль 


  • используя принцип одинаковости отношений кол-ва вещества к его стехиометрическому коэффициенту в данной реакции

    n(Al2S3)/k(Al2S3) = n(H2S)/k(H2S),

    вычислить необходимое для реакции количество молей сульфида аллюминия:

    n(Al2S3) = n(H2S)· k(Al2S3)/ k(H2S) = 1,5 моль ·1/3 = 0,5 моль осталось определить массу Al2S3, нужного для  реакции: m(Al2S3) = M(Al2S3)·n(Al2S3) = 150 г/моль·0,5 моль = 75 г

Ответ

Q = 2800 кДж

 

Пример 2 (полного термохимического уравнения)
Условие 

В итоге реакции, изображённой термохимическим уравнением

3Fe3O4(тв.) + 8Al(тв.) = 9Fe(тв.) + 4Al2O3(тв.) + 3330 кДж

 получено 68 г окисла Al. Сколько выделилось тепла в этом процессе?

Решение
  • Сосчитать кол-во оксида алюминия:

    n(Al2O3) = m(Al2O3) / M(Al2O3) = 68 г / 102 г/моль = 0,667 моль


  • составить пропорцию:

    4 моль Al2O3 — 3330 кДж
    0,667 моль Al2O3 — x кДж 


  • из пропорции вывести уравнение;

    4/0,667 = 333 /x → х = (3330 *0,667) / 4 =555 кД

Ответ

при получении 68 г Al2O3 выделится теплоты 555 кДж.


 

Смотри также:

14 октября 2020, 12:07

Комментарии

Для добавления комментариев необходимо авторизоваться.