Как составить термохимическое уравнение горения этилового спирта

Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Примеры решения задач

Пример
1. Реакция
горения жидкого этилового спирта
выражается термохимическим уравнением:

C₂H₅OH(ж)
+ O₂(г)
= 2CO₂(г)
+ 3H₂O(ж);
ΔH
= ?

Вычислите
тепловой эффект реакции, если известно,
что мольная теплота парообразования
C₂H₅OH(ж)
равна +42,36 кДж, а теплоты образования
C₂H₅OH(г),
CO₂(г)
и H₂O(ж)
соответственно равны, кДж/моль: -235,31;
-393,51 и -285,84.

Решение.
Для определения
ΔH
реакции необходимо знать теплоту
образования C₂H₅OH(ж),
находим ее из данных:

C₂H₅OH(ж)

C₂H₅OH(г); ΔH
= +42,36 кДж

Из
фазового перехода определим теплоту
образования жидкого C₂H₅OH
(ж):

+42,36
= -235,31 – ΔH
_C2H5OH(ж);

ΔH
_C2H5OH(ж)
= -235,31 – 42,36 = -277,67 кДж

Вычислим
ΔH
реакции, применяя следствие из закона
Г.И. Гесса:

ΔH^o_х.р
= 2
ΔH^o_CO2(г)
+ 3
ΔH
^o_H2O(ж)
– ΔH^o
_C2H5OH(ж)

ΔH^o_х.р.
= 2(-393,51) +
3(-285,84) – (
– 277,67)
= -1366,87 кДж.

Вывод:
реакция горения жидкого этилового
спирта протекает с выделением большого
количества тепла -1366,87 кДж.

Контрольные
задания

Для
решения задач нужно использовать
справочный материал по дисциплинам
«Химия» и «Коррозия металлов» для
студентов первого курса всех специальностей
и форм обучения, № 1639, авторов Васильченко
Л.М., Сеницкой Г.Б., Халиковой А.В. и Сотовой
Н.В.

81.Определите тепловой эффект реакции
разложения 1 моля бертолетовой соли
КСlО_3(к), протекающей
по уравнению:

2КСlО_3(к)= 2КСl_(к)+ 3О_2(г).

Напишите
термохимическое уравнение. Определите,
сколько тепла выделится при разложении
100 г бертолетовой соли. Какая из солей
KClилиKClO3
более термически стойкая?

Ответы:
– 44,7 кДж, – 36,5 кДж

82.Вычислите тепловой эффект реакции
спиртового брожения глюкозы (под
действием ферментов), если известнытеплоты образования
C₆H₁₂O₆
(к), C₂H₅OH
(ж) соответственно, кДж/моль: –
1273,0; -277,6:

С₆Н₁₂О_6(к)= 2 С₂Н₅ОН_(ж)+ 2СО_2(г)

Напишите
термохимическое уравнение. Сколько
выделится тепла при брожении 1кг глюкозы?

Ответы:
-69,22 кДж; -384,55 кДж.

83.Реакция горения аммиака выражается
уравнением:

4 NН_3
(г)+ 5О_2(г)= 4NО
_(г)+ 6Н₂О_(г).

Вычислите
тепловой эффект реакции в пересчете на
1 моль NН_{3 (г)}. Напишите
термохимическое уравнение горения
аммиака.

Ответ: -226,2 кДж

84.Рассчитайте энтальпию образования
жидкого сероуглеродаCS₂по следующим данным:

S_{монокл.}+ О_2(г)=SО_2(г);Н
= -296,9 кДж;

СS_2(ж)+ 3О_2(г)=
СО_2(г)+ 2SО_2(г);Н
= -1076,43 кДж;

С_(граф.)+ О_2(г)= СО_2(г);Н
= -393,5 кДж.

Ответ: +89,12 кДж ·
моль^-1.

85.Определите тепловой эффект химической
реакции

Al₂O_3
(к) +
SO_{3 (г)}
= Al₂
(SO₄)_3
(к) ,

зная при стандартных
условиях теплоты
образования Al₂O_3
(к), SO_3
(г) и Al₂(SO₄)_3
(к) соответственно,
кДж·моль^-1: -1676,0; -395,8 и -3441,2.
Сколько тепла выделится, если в реакции
участвует 0,25 мольAl₂O_3
(к)?

Ответы:
-1370 кДж; -342,5 кДж

86.
Вычислите тепловой эффект реакции
восстановления оксида железа (II)
водородом, исходя из следующих
термохимических уравнений:

FeO(к) +CO(г) =Fe(к) +CО₂(г);H= -18,20 кДж;

СO(г) + 1/2O₂ (г) = СO₂(г)Н
= -283,0 кДж;

H₂(г) + ½O₂(г) =H₂O(г)Н
= -241,83 кДж.

Ответ: + 23 кДж

87.Растворение моля безводной содыNa₂CO₃в достаточно большом количествеводы
сопровождается выделением 25,10 кДж
теплоты, тогда как при растворениикристаллогидратаNa₂CO₃10Н₂О
поглощается 66,94 кДж теплоты. Составьте
термохимические уравнения процессов
гидратации и растворения гидратированной
соли. Вычислите теплоту гидратацииNa₂CO₃.

Ответ:
-91,04 кДж.

88.
Тепловой эффект реакции восстановления
оксида вольфрамаWO_3(к)водородом, приводящий к образованию
вольфрама и паров воды, равен +117,2 кДж.
Вычислите теплоту образования оксида
вольфрама. Сколько нужно затратить
тепла для получения 500 г вольфрама?

Ответы:
-842,7 кДж · моль^-1;
+ 318,82 кДж.

89.Реакция горения аммиака выражается
термохимическим уравнением:

4NH_3(г)+ 3О_2(г)= 2N_2(г)+ 6H₂О_(ж);Н
= -1530,0 кДж.

Вычислите
теплоту образования аммиака NH_3(г).Сколько
тепла выделяется при сгорании 10 молейNH_3(г)?

Ответы:
-46,2 кДж ·
моль^-1
; – 3825 кДж.

90.
При получении одного грамм-эквивалента
гидроксида кальция изCaO_(к)и Н₂О_(ж)выделяется 32,75 кДж
теплоты. Напишите термохимическое
уравнение этой реакции и вычислите
теплоту образования оксида кальция.

Ответ: – 635, 5 кДж.

91.Вычислите теплоту образования карбида
кальция СаС₂, исходя из теплового
эффекта реакции:

СаО_(т)+ 3С_(т)= СаС_2(т)+ СО_(г)+462,2кДж

и стандартных энтальпий
образования СаО и СО. Сколько нужно
затратить тепла для получения 100 кг
СаС_2(т)?

Ответы:
– 62,8 кДж · моль^-1;
+7,22 · 10⁵кДж.

92.Вычислите тепловой эффект реакции
горения толуола С₇Н_8(ж):

С₇Н_8(ж)+ 9О_2(г) = 7 СО_2(г)+ 4Н₂О_(г)

Напишите
термохимическое уравнение. Сколько
тепла выделится при сгорании 200г
толуола?

Ответ:
-3771,9 кДж; – 8199,8 кДж.

93.Используя энтальпии образования веществ,
определитеН⁰химической реакции:

2Mg_(к)+ СО_2(г)= 2MgО_(к)+ С_графит.

Сколько
образуется графита, если в реакцию
вступит 100 г Mgи сколько
выделится тепла при этом?

Ответы:
– 810,1 кДж; 25 г; – 1687,5 кДж.

94.Реакция окисления этилового спирта
выражается уравнением:

С₂Н₅ОН_(ж)+ 3,0 О_2(г)= 2СО_2(г)+ 3Н₂О_(ж).

Определить
теплоту образования С₂Н₅ОН_(ж)
, знаяН х.р. = –
1366,87 кДж. Напишите термохимическое
уравнение. Определите мольную теплоту
парообразованияС₂Н₅ОН_(ж)

С₂Н₅ОН_(г),
если известна теплота образования
С₂Н₅ОН_(г),
равная –235,31 кДж
· моль^-1.

Ответы:
– 277,67 кДж · моль^-1
; +42,36 кДж · моль^-1

95.Рассчитайте, сколько тепла выделится
при гашении 50 кг 80%-ной негашеной извести,
если теплота гашения на 1 моль СаО
составляет – 65 кДж/моль. Определите
теплоту образования гашеной извести.

Ответы:
-4,64 · 10⁴
кДж; -986,6 кДж · моль^-1
.

96.Реакция горения бензола выражается
термохимическим уравнением:

С₆Н_6(ж)+ 7½ О_2(г)= 6СО_2(г)+ 3Н₂О_(г)– 3135,6 кДж.

Вычислите
теплоту образования жидкого бензола.
Определите теплотворную способность
жидкого бензола при условии, что
стандартные условия совпадают с
нормальными.

Ответы: 49,1 кДж ·
моль^-1;
-1,4 ·10 ⁵
кДж.

97.Определите тепловой эффект сгорания
природного газа, протекающего по
уравнению:

СН_4(г) + 2О_2(г)= СО_2(г)+ 2Н₂О_(г),

Сколько тепла выделится при сгорании
1 м³газа? Расчет проведите с
допущением, что стандартные условия
течения реакции совпадают с нормальными
условиями.

Ответы: – 802,3 кДж;
– 35817 кДж.

98.Определите тепловой эффект сгорания
жидкого сероуглеродаCS₂(ж)
до образования газообразных СО₂иSO_2. Сколько молейCS₂вступят в реакцию,
если выделится 700 кДж тепла?

Ответы:
-1076,43 кДж; 0,6 моль.

99.Вычислите тепловой эффект реакции
восстановленияFe₂O₃металлическим алюминием. Напишите
термохимическое уравнение. Сколько
выделяется тепла, если в реакцию вступают
8 молейFe₂O₃и сколько молей железа образуется при
этом?

Ответы: -853,84 кДж;-
6830,7 кДж; 16 моль.

100.На восстановление 14 г диоксида кремнияSiO₂(к) углеродом, в
результате которого образуются кремний
и оксид углерода СО(г), требуется 148,7 кДж
теплоты. Рассчитайте тепловой эффект
реакции и напишите термохимическое
уравнение. Вычислите теплоту образованияSiO₂.

Ответы:
+638,3кДж; -859,3 кДж · моль^-1.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

1. Уравнения реакций, в которых около символов химических соединений указываются их агрегатные состояния или кристаллическая модификация, а также численное значение тепловых эффектов, называют термохимическими.
Составим уравнение реакции:
С2Н5ОН(ж) +3 O2(г) = 2CO2(г) +3H2O(г)
Масса 1 моля С2Н5ОН(ж) составляет 46 г– молярная масса:
М(С2Н5ОН) = 2 ∙ 12 + 5 ∙1 + 16 + 1 =46 г/моль
По реакции при сгорании 1 моля ( 46г) спирта выделилось х кДж теплоты
при сгорании 11,5 г спирта выделилось 308,71 кДж теплоты
х = 46 ∙308,7111,5 = 1234,84 кДж
Термохимическое уравнение реакции:
С2Н5ОН(ж) +3 O2(г) = 2CO2(г) +3H2O(г) △Н°реакции = – 1234,84 кДж
△Нреакции <0, реакция экзотермическая, идет с выделением тепла.
2
. Вычислим энтальпию образования С2Н5ОН (ж)
Согласно следствию из закона Гесса, стандартное изменение энтальпии химической реакции равно сумме стандартных энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы стандартных энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов.
Для нашей реакции:
С2Н5ОН(ж) +3 O2(г) = 2CO2(г) +3H2O(г) △Н°реакции = – 1234,84 кДж
△Н°реакции = (2△Н° 298(CO2) + 3△Н° 298(H2O)(г)) – (△Н° 298(С2Н5ОН)(ж) +
+ 3(△Н° 298(O2))
△Н° f 298 – стандартные энтальпии образования веществ
Выразим энтальпию образования С2Н5ОН (ж)
△Н° 298(С2Н5ОН)(ж) = (2△Н° 298(CO2) + 3△Н° 298(H2O)(г)) – △Н°реакции –
– 3(△Н° 298(O2))
Значения стандартных энтальпий образования веществ возьмем из справочных данных:
△Н° 298CO2(г) = – 393,51кДж/моль
△Н° 298Н2О(г) = – 241,83кДж/моль
△Н° 298О2(г) = 0 стандартная энтальпия образования простых веществ равна
нулю
Подставляем численные значения:
△Н° 298(С2Н5ОН)(ж) = (2△Н° 298(CO2) + 3△Н° 298(H2O)(г)) – △Н°реакции –
– 3(△Н° 298(O2)) = 2 ∙ (- 393,51) + 3 ∙(- 241,83) – (– 1234,84) – 0 =
= – 787,02 – 725,49 + 1234,84 = – 277,67 кДж
Ответ