Задачи по теме " Термохимические расчеты "

Тема:  «Термохимические расчеты»

Задача №1

При сгорании 2 моль этилена в кислороде выделилось 2822 кДж теплоты. Определите теплоту образования этилена, если стандартные теплоты образования СО₂ и Н₂О равны 393 и 286 кДж/моль соответственно.

Решение:

Составляем уравнение реакции сгорания 2 моль этилена.

2 C₂H₄  +  6O₂  4 CO₂  + 4 Н₂О + 2822 кДЖ

На основании закона Гесса тепловой эффект химической реакции равен сумме теплоты образования всех реагентов ( с учетом коэффициентов в уравнении реакции)

1.  - где Q – теплоты образования продуктов и реагентов.

Аналогичным способом можно записать:

2. - где - изменение энтальпии соответственно, энтальпии образования продуктов и реагентов. Для решения воспользуемся первой формулой.

Теплота образования простых веществ при стандартных условиях =0. В нашем случае – это кислород. Отсюда:

                            Ответ: теплота образования этилена - -53 кДж/моль

Задача №2

При сжигании паров этанола в кислороде выделилось 494,2 кДж теплоты и осталось 19,7 л непрореагировавшего кислорода, измеренного при давлении 101,3 кПа и температуре 27⁰С. Рассчитайте массовые доли компонентов исходной смеси, если известно, что теплоты образования оксида углерода(IV), паров воды и паров этанола составляют 393,5; 241,8; и 277 кДж/моль соответственно.

Решение:

Составляем уравнение реакции сжигания паров этанола:

C₂H₅OH + 3 O₂    2 CO₂ + 3 H₂O +Q

Находим тепловой эффект  химической реакции:

Как простого вещества.

Подставим значение в уравнение:

   0,4 моль              1,2 моль

C₂H₅OH + 3 O₂    2 CO₂ + 3 H₂O +1235,4 кДж/моль

При сгорании 1 моль C₂H₅OH выделяется 1235,4 кДж теплоты. А по условию задачи выделилось 494,2 кДж теплоты. Следовательно,

По уравнению реакции находим:

найдем

Воспользуемся уравнением Менделеева - Клапейрона:

R- универсальная газовая постоянная =  8,314

М=32 г/моль

Ответ: массовая доля этанола в исходной смеси =22,3 %, массовая доля кислорода = 77,7%.