Розрахунки за термохімічними рівняннями. Завдання на розрахунок за термохімічними рівняннями реакції та за рівняннями, пов'язаними зі зміною того чи іншого параметра

З матеріалів уроку ви дізнаєтесь, яке рівняння хімічної реакціїназивають термохімічним. Урок присвячений вивченню алгоритму розрахунків із термохімічного рівняння реакцій.

Тема: Речовини та їх перетворення

Урок: Розрахунки з термохімічних рівнянь

Практично всі реакції протікають із виділенням чи поглинанням теплоти. Кількість теплоти, що виділяється або поглинається в ході реакції, називається тепловим ефектом хімічної реакції.

Якщо тепловий ефект записаний у рівнянні хімічної реакції, то таке рівняння називають термохімічним.

У термохімічних рівняннях, на відміну звичайних хімічних, обов'язково вказують агрегатний стан речовини (тверде, рідке, газоподібне).

Наприклад, термохімічне рівняння реакції між оксидом кальцію та водою виглядає так:

СаО (т) + Н 2 О (ж) = Са(ОН) 2(т) + 64 кДж

Кількість теплоти Q, що виділилася або поглинена при протіканні хімічної реакції, пропорційна кількості речовини реагенту або продукту. Тому, використовуючи термохімічні рівняння, можна проводити різні розрахунки.

Розглянемо приклади розв'язання задач.

Завдання 1:Визначте кількість теплоти, витрачену на розкладання 3,6 г води відповідно до ТХУ реакції розкладання води:

Вирішити це завдання можна за допомогою пропорції:

при розкладанні 36 г води поглинулося 484 кДж

при розкладанні 3,6 г води поглинулося x кДж

Таким чином, можна скласти рівняння реакції. Повне рішенняЗавдання наведено на Рис.1.

Мал. 1. Оформлення розв'язання задачі 1

Завдання може бути сформульоване таким чином, що вам потрібно буде скласти термохімічне рівняння реакції. Розглянемо приклад такого завдання.

Завдання 2: При взаємодії 7 г заліза із сіркою виділилося 12,15 кДж теплоти. З цих даних складіть термохімічне рівняння реакції.

Звертаю вашу увагу на те, що відповіддю в цій задачі є саме термохімічне рівняння реакції.

Мал. 2. Оформлення розв'язання задачі 2

1. Збірник завдань та вправ з хімії: 8-й кл.: до навч. П.А. Оржековського та ін. «Хімія. 8 клас»/П.А. Оржековський, Н.А. Тітов, Ф.Ф. Гегелі. - М: АСТ: Астрель, 2006. (с.80-84)

2. Хімія: неорган. хімія: навч. для 8кл. загальнообр. учред. /Г.Є. Рудзітіс, Ф.Г. Фельдман. - М: Просвітництво, ВАТ «Московські підручники», 2009. (§23)

3. Енциклопедія дітей. Том 17. Хімія/Голов. ред.В.А. Володін, вед. наук. ред. І. Леєнсон. - М: Аванта +, 2003.

Додаткові веб-ресурси

1. Розв'язання задач: розрахунки за термохімічними рівняннями ().

2. Термохімічні рівняння ().

Домашнє завдання

1) с. 69 завдання №№ 1,2із підручника «Хімія: неорган. хімія: навч. для 8кл. загальнообр. установ.» /Г.Є. Рудзітіс, Ф.Г. Фельдман. - М: Просвітництво, ВАТ «Московські підручники», 2009.

2) с.80-84 № 241, 245із Збірника завдань та вправ з хімії: 8-й кл.: до навч. П.А. Оржековського та ін. «Хімія. 8 клас»/П.А. Оржековський, Н.А. Тітов, Ф.Ф. Гегелі. - М: АСТ: Астрель, 2006.

Заняття №17

Тема заняття: Розрахунки за термохімічними рівняннями

Тип заняття:урок вивчення нового матеріалу

Мета заняття:

розглянути хімічні процесиз погляду їхньої енергетичної складової, актуалізувати поняття «термохімічні реакції», «тепловий ефект хімічної реакції», «екзотермічні та ендотермічні процеси»;

розкрити поняття «теплота утворення з'єднань», стандартна ентальпія, закон Гесса;

ознайомити з поняттям ентропія та оцінкою можливості мимовільного перебігу реакцій;

розвивати вміння вирішувати розрахункові завдання з термохімічних рівнянь, розраховувати тепловий ефект хімічної реакції з використанням понять «теплота освіти», складати термохімічні рівняння реакцій, визначати теплоти утворення речовин за термохімічними рівняннями реакцій

Засоби навчання:

Комп'ютер, проекційна апаратура

Хід заняття:

I. Вступне слово вчителя, вступ у тему уроку Слайд 1

ІІ. Актуалізація знань. Слайд 2

Теплові ефекти хімічних реакцій Хімічна реакція полягає в розриві одних і освіті інших зв'язків, тому вона супроводжується виділенням або поглинанням енергії у вигляді теплоти, світла, роботи розширення газів, що утворилися.

Вступне завдання (класифікація х.р. з теплового ефекту) Самостійна діяльність учнів з актуалізації понять «термохімічні реакції», «тепловий ефект хімічної реакції», «екзотермічні та ендотермічні реакції».

ІІІ. Пояснення нового матеріалу.

Хімічні реакції протікають із виділенням чи поглинанням енергії, найчастіше як теплоти. Реакції, за яких теплота виділяється, називаються екзотермічними, поглинається – ендотермічними. Кількість теплоти, що виділяється або поглинається при хімічній реакції, що протікає за постійної температури, називається тепловим ефектом реакції. При постійному тиску тепловий ефект реакції дорівнює зміні ентальпії (ΔН).

Тепловий ефект реакції виражається в одиницях енергії – кілоджоулях (кДж) або кілокалоріях (ккал) (1ккал = 4,1868кДж).

Наука, що вивчає теплові ефекти хімічних реакцій, називається термохімією, а рівняння хімічних реакцій, у яких вказується тепловий ефект, – термохімічні рівняння.

Тепловий ефект реакції (ΔН) залежить від природи реагуючих речовин, кількості цих речовин та їх агрегатного стану, від температури.

Для зіставлення енергетичних ефектів різних реакцій та проведення термохімічних розрахунків використовують стандартні теплові ефекти (позначаються ).

Слайд 3Під стандартним розуміється тепловий ефект реакції, що здійснюється в умовах, коли всі речовини, що беруть участь в реакції, знаходяться в заданих стандартних станах (тиск 101 кПа).

Слайд 4У термохімічних рівняннях необхідно вказувати агрегатні стани речовин за допомогою літерних індексів, а тепловий ефект реакції (ΔН) записувати окремо через кому.

Наприклад, термохімічне рівняння

показує, що дана хімічна реакція супроводжується виділенням 1531кДж теплоти, якщо тиск 101кПа, і відноситься до числа молей кожної з речовин, що відповідає стехіометричному коефіцієнту в рівнянні реакції.

При екзотермічні реакціїколи тепло виділяється, ∆Н негативно. При ендотермічних реакціях (тепло поглинається) та ∆H позитивно.

H 2 + Cl 2 = 2Сl 2 + Q,

де Q – кількість виділеної теплоти. Якщо використовувати ентальпію (характеристику енергозмісту системи), то це рівняння слід записати інакше:

H 2 + Cl 2 = 2Сl 2 , ∆Н

Найважливішою величиною у термохімії є стандартна теплота освіти (стандартна ентальпія освіти). Стандартною теплотою (ентальпією) освітискладної речовини називається тепловий ефект (зміна стандартної ентальпії) реакції утворення одного моля цієї речовини з простих речовину стандартному стані. Стандартна ентальпія утворення простих речовин у цьому випадку прийнята рівною нулю.

У термохімії часто використовують рівняння, в яких тепловий ефект відносять до одного молю речовини, що утворилася, застосовуючи в разі необхідності дробові коефіцієнти.

Наприклад, кДж.

Тепловий ефект цієї хімічної реакції дорівнює ентальпії утворення HCl (г), тобто.

Слайд 5Звідки взявся знак мінус перед значенням теплового ефекту? Прийнято втрачену будь-якою системою енергію уявляти зі знаком "мінус". Розглянемо, наприклад, вже знайому нам систему з молекул метану та кисню. Внаслідок екзотермічної реакції між ними відбувається виділення теплоти:

СH 4 (г) + 2 O 2 (г) = СO2(г) + 2 H 2 О(ж) + 890 кДж

Можна записати цю реакцію й іншим рівнянням, де теплота, що виділилася ("втрачена"), має знак "мінус":

СH 4 (г) + 2 O 2 (г) - 890 кДж = СO 2 (г) + 2 H 2 О(ж)

За традицією ентальпію цієї та інших екзотермічних реакцій у термодинаміці прийнято записувати зі знаком "мінус":

∆Н о 298 = –890 кДж/моль (енергія виділяється).

Слайд 6Навпаки, якщо в результаті ендотермічної реакції система поглинула енергію, то ентальпія такої ендотермічної реакції записується зі знаком "плюс". Наприклад, для реакції отримання CO та водню з вугілля та води (при нагріванні):

C(тв) + H 2 О(г) + 131,3 кДж = CO(г) + H 2 (г)

(∆Н о 298 = +131,3 кДж/моль)

Тепловий ефект екзотермічної реакції вважають негативним (ΔН0).

Слайд 7В основі термохімічних розрахунків лежить закон Гесса. Тепловий ефект (∆Н) хімічної реакції (при постійних Р і Т) не залежить від шляху її протікання, а залежить від природи та фізичного стану вихідних речовин та продуктів реакції.

ΔН х.р. = ∑ ΔН прод обр - ∑ ΔН вих обр

Наслідки із закону Гесса

Теплові ефекти прямої та зворотної реакцій рівні за величиною та протилежні за знаком.

Тепловий ефект хімічної реакції (∆Н) дорівнює різниці між сумою ентальпій утворення продуктів реакції та сумою ентальпій утворення вихідних речовин, взятих з урахуванням коефіцієнтів рівняння реакції.

IV. Пояснення алгоритму вирішення розрахункових завдань із застосуванням термохімічних розрахунків за рівняннями.

Слайд 8 приклад При утворенні 1,8 г води (H 2 O(ж)) з газоподібних водню та кисню виділилося 28,6 кДж тепла. Обчислити ентальпію утворення H 2 O (ж) і написати рівняння реакції, тепловий ефект якої дорівнює
.

Рішення. 1-й спосіб .

Так як 1 моль води дорівнює 18 г, то ентальпію утворення

1 моль H 2 O (ж) можна обчислити

кДж/моль,

що відповідає рівнянню

кДж/моль.

2-й спосіб: З умови: H=-28,6 кДж.

За визначенням:
;

Отже,

кДж/моль.

V. Первинний контроль засвоєння теоретичного матеріалу, вирішення розрахункових завдань.

Слайд 9 приклад 1. Скільки виділиться теплоти при отриманні 1 кг заліза за реакцією

Fe 2 O 3(к) +3СО (г) =2Fe (к) +3СО 2(г) , якщо ентальпії утворення Fe 2 O 3(к) , СО (г) та СО 2(г) відповідно дорівнюють (кДж/ моль): -822,7; -110,6 та -394,0.

Рішення

1. Обчислюємо тепловий ефект реакції (H), використовуючи слідство із закону Гесса.

Так як ентальпія утворення простої речовини приймається рівною нулю,
.

Проведемо розрахунок за термохімічним рівнянням:

якщо утворюється 256г Fe, то виділяється 27,2 кДж;

якщо утворюється 1000г Fe, то виділяється хкДж.

Вирішуємо пропорцію та отримуємо

кДж, тобто.

виділиться 242,9 кДж теплоти.

Слайд 10 приклад 2. Реакція горіння етану виражається термохімічним рівнянням

C 2 H 6 (г) + 3½O 2 = 2 CO 2 (г) + 3H 2 O (ж); ΔHх.р. = -1559,87 кДж. Обчисліть теплоту утворення етану, якщо відомі теплоти утворення СО2(г) та Н2О(ж)

Рішення.

Виходячи з таких даних:

а) З 2 Н 6 (г) + 3 ½О 2 (г) = 2СО 2 (г) + 3Н 2 О(ж); ΔН = -1559,87 кДж

б) З (графіт) + Про 2 (г) = СО2(г); ΔН = -393,51 кДж

в) Н 2 (г) + ½О 2 = Н 2 О(ж); ΔН = -285,84 кДж

На підставі закону Гесса

З 2 Н 6 = 3 ½О 2 – 2С – 2О 2 – 3Н 2 – 3 / 2 О 2 = 2СО 2 + 3Н 2 О – 2СО 2 – 3Н 2 О

ΔН = -1559,87 - 2 (-393,51) - 3 (-285,84) = +84,67 до Дж;

ΔН = -1559,87 + 787,02 + 857,52; З 2 Н 2 = 2С + 3Н 2;

ΔН = +84,67 кДж

Отже

∆H обр З 2 Н 6 = -84,67 кДж

Слайд 11 приклад 3. Реакція горіння етилового спиртувиражається термохімічним рівнянням:

З 2 Н 5 ВІН(ж) + 3О 2 (г) = 2СО 2 (г) + 3Н 2 О(ж); ΔН =?

Обчисліть тепловий ефект реакції, якщо відомо, що мольна (молярна) теплота пароутворення З 2 Н 5 ОН(ж) дорівнює +42,36 кДж і відомі теплоти утворення: З 2 Н 5 ОН(г); 2 (г); Н 2 Про(ж).

Рішення.Для визначення ΔН реакції необхідно знати теплоту утворення 2 Н 5 ОН(ж). Останню знаходимо з даних:

З 2 Н 5 ОН(ж) = З 2 Н 5 ОН(г); ΔН = + 42,36 кДж.

42,36 = -235,31 - ∆HC 2 H 5 OH(ж);

∆HC 2 H 5 OH(ж) = -235,31 - 42,36 = -277,67 кДж.

Обчислюємо ΔН реакції, застосовуючи наслідки із закону Гесса:

ΔН х.р. = 2 (-393,51) + 3 (-285,84) + 277,67 = -1366,87 кДж.

Слайд 12 приклад 4. Обчислити ентальпію утворення N 2 O 5 (кр), якщо відомий тепловий ефект реакції N 2 O 5 (к)+2KOH(к)=2KNO 3 (к)+H 2 O(ж); кДж, а також ентальпії утворення KOH(к), KNO 3 (к) та H 2 O(ж), які відповідно дорівнюють -425,0;-493,2 та –286,0 (кДж/моль).

Рішення.

Використовуючи слідство із закону Гесса, запишемо

Підставимо дані з умови та отримаємо

380,6=(2-493,2-286)-(
+2-425)

Проводимо арифметичні обчислення:

380,6=-422,4-
.

КДж/моль

VI. Рефлексія Слайд 13

Що називається тепловим ефектом хімічної реакції (DH)?

Перерахуйте фактори, що впливають на тепловий ефект хімічної реакції (DH).

Які реакції називаються екзотермічними та ендотермічними? Наведіть приклади.

Який знак має тепловий ефект (DH) для екзотермічних та ендотермічних реакцій?

Дайте визначення стандартної ентальпії утворення складної речовини.

Дайте формулювання закону Гесса.

Сформулюйте наслідки із закону Гесса.

VII. Домашнє завдання Слайд 14

1. При взаємодії 1 моль водню та 1 моль хлору виділяється 184 кДж. Чому дорівнює ентальпія утворення хлористого водню?

2. На розкладання 1 моль бромистого водню на прості речовини потрібно витратити 72 кДж теплоти. Чому дорівнює ентальпія освіти HBr?

3. Скільки виділиться теплоти при спалюванні 1 кг алюмінію, якщо
кДж/моль.

4. При спалюванні якої кількості магнію виділяється 1000 кДж, якщо
кДж/моль?

Таблиця 1

Стандартні теплоти (ентальпії) утворення ΔH о 298 деяких речовин

Речовина	Стан	ΔH про 298, кДж/моль	Речовина	Стан	ΔH про 298, кДж/моль









		92,31 рівнянням. 1.При з'єднанні 4,2 г заліза із сіркою виділилося... кДж теплоти. Складіть термохімічне рівнянняреакції горіння фосфору 7. за термохімічному рівняннюгоріння водню 2H2 + ... Розрахунки за термохімічним рівнянням (тху) реакції Документ ЗАВДАННЯ 11 клас Розрахунки по рівняннюреакції Яка маса... з масовою часткоюброму 3,2%? Розрахунки по термохімічному рівнянню(ТХУ) реакції Яка кількість... етилену (н.у.) та 5 г води. Обчислення по рівняннямпослідовних реакцій Спалили 12 л (при... Ib обчислення теплового ефекту реакції, складання термохімічного рівняння Рішення Розрахункові завдання « Розрахунки по термохімічним рівнянням» IA Розрахунок по термохімічному рівняннюЗразок розв'язання задачі Термохімічне рівнянняреакції розкладання вапняку: CaCO3 = CaO ... Робоча програма з природознавства для 5 Акласу Упорядник Робоча програма Вміння та навички: вирішувати завдання по рівняннямхімічні реакції. 51 8 Розрахунки по термохімічним рівнянням. - комбінований урок - пояснення... Пояснювальна записка робоча програма з хімії у 8 класі складена на основі: Федерального компонента освітнього стандарту основної загальної освіти з хімії Пояснювальна записка Отримання та властивості кисню. Розрахункові завдання. Розрахунки по термохімічним рівнянням. Тема 3. Водень (3 години) Водень... повітря Вміти: записувати рівнянняреакції окиснення; вести розрахунки по термохімічним рівнянням; отримувати та збирати...

З матеріалів уроку ви дізнаєтесь, яке рівняння хімічної реакції називають термохімічним. Урок присвячений вивченню алгоритму розрахунків із термохімічного рівняння реакцій.

Тема: Речовини та їх перетворення

Урок: Розрахунки з термохімічних рівнянь

Якщо тепловий ефект записаний у рівнянні хімічної реакції, то таке рівняння називають термохімічним.

Наприклад, термохімічне рівняння реакції між оксидом кальцію та водою виглядає так:

СаО (т) + Н 2 О (ж) = Са(ОН) 2(т) + 64 кДж

Розглянемо приклади розв'язання задач.

Вирішити це завдання можна за допомогою пропорції:

при розкладанні 36 г води поглинулося 484 кДж

при розкладанні 3,6 г води поглинулося x кДж

Таким чином, можна скласти рівняння реакції. Повне розв'язання задачі наведено на Рис.1.

Мал. 1. Оформлення розв'язання задачі 1

Звертаю вашу увагу на те, що відповіддю в цій задачі є саме термохімічне рівняння реакції.

Мал. 2. Оформлення розв'язання задачі 2

3. Енциклопедія дітей. Том 17. Хімія/Голов. ред.В.А. Володін, вед. наук. ред. І. Леєнсон. - М: Аванта +, 2003.

Додаткові веб-ресурси

1. Розв'язання задач: розрахунки за термохімічними рівняннями ().

2. Термохімічні рівняння ().

Домашнє завдання

Для того, щоб порівнювати енергетичні ефекти різних процесів, теплові ефекти визначають при стандартних умов. За стандартні беруть тиск 100 кПа (1 бар), температуру 25 0 С (298 К), концентрацію - 1 моль/л. Якщо вихідні речовини та продукти реакції знаходяться у стандартному стані, то тепловий ефект хімічної реакції називається стандартною ентальпією системиі позначається ΔН 0 298 або ΔН 0 .

Рівняння хімічних реакцій із зазначенням теплового ефекту називають термохімічними рівняннями.

У термохімічних рівняннях вказують фазовий стан і поліморфну модифікацію реагуючих і речовин, що утворюються: г -газове, ж - рідке, до -кристалічний, т - тверде, р - розчинене та ін. Якщо агрегатні стану речовин для умов реакції очевидні, наприклад, Про 2 , N 2 , Н 2 - гази, Аl 2 Про 3 , СаСО 3 - Тверді речовини і т.д. при 298 К, їх можуть не вказувати.

Термохімічне рівняння включає тепловий ефект реакції ΔН, який у сучасній термінології записують поруч із рівнянням. Наприклад:

З 6 Н 6(Ж) + 7,5О 2 = 6СО 2 + 3Н 2 Про (Ж) ΔН 0 = - 3267,7 кДж

N 2 + 3Н 2 = 2NН 3(Г) ΔН 0 = - 92,4 кДж.

З термохімічними рівняннями можна оперувати, як і з рівняннями алгебри (складати, віднімати один з одного, множити на постійну величину і т.д.).

Термохімічні рівняння часто (але не завжди) наводяться для одного моля речовини, що розглядається (одержуваної або витрачається). При цьому інші учасники процесу можуть входити до рівняння з дрібними коефіцієнтами. Це допускається, оскільки термохімічні рівняння оперують не з молекулами, і з молями речовин.

Термохімічні розрахунки

Теплові ефекти хімічних реакцій визначають як експериментально, і з допомогою термохімічних розрахунків.

В основі термохімічних розрахунків лежить закон Гесса(1841 р):

Тепловий ефект реакції залежить від шляху, яким протікає реакція (тобто. від числа проміжних стадій), а визначається початковим і кінцевим станом системи.

Наприклад, реакція горіння метану може протікати за рівнянням:

СН 4 +2О 2 = СО 2 + 2Н 2 Про (Г) ΔН 0 1 = -802,34 кДж

Цю ж реакцію можна провести через стадію утворення СО:

СН 4 +3/2О 2 = ЗІ + 2Н 2 Про (Г) ΔН 0 2 = -519,33 кДж

СО +1/2О 2 = СО 2 ΔН 0 3 = -283,01 кДж

При цьому виявляється, що ΔН 0 1 = ΔН 0 2 + ΔН 0 3 . Отже, тепловий ефект реакції, що протікає двома шляхами, однаковий. Закон Гесса добре ілюструється за допомогою ентальпійних діаграм (рис.2)

Із закону Гесса випливає низка наслідків:

1. Тепловий ефект прямої реакції дорівнює тепловому ефекту зворотної реакції з протилежним знаком.

2. Якщо в результаті ряду послідовних хімічних реакцій система входить у стан, що повністю збігається з вихідним, то сума теплових ефектів цих реакцій дорівнює нулю ( ΔН= 0). Процеси, у яких система після послідовних перетворень повертається у вихідний стан, називаються круговими процесами або циклами. Метод циклів широко використовується у термохімічних розрахунках. .

3. Ентальпія хімічної реакції дорівнює сумі ентальпій утворення продуктів реакцій за вирахуванням суми ентальпій утворення вихідних речовин з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів.

Тут зустрічаємось із поняттям "Ентальпія освіти".

Ентальпією (теплотою) утворення хімічної сполуки називається тепловий ефект реакції утворення 1 молячи цієї сполуки з простих речовин, взятих у їх стійкому стані за цих умов.Зазвичай теплоти освіти належать до стандартного стану, тобто. 25 0 С (298 К) та 100 кПа. Стандартні ентальпії утворення хімічних речовин позначаються ΔН 0 298 (або ΔН 0 ), вимірюються в кДж/моль і наводяться у довідниках. Ентальпію утворення простих речовин, стійких при 298 До та тиску 100 кПа, приймають рівною нулю.

У такому разі слідство із закону Гесса для теплового ефекту хімічної реакції ( ΔН (Х.Р.)) має вигляд:

ΔН (Х.Р.) = ∑ΔН 0 продуктів реакції - ∑ΔН 0 вихідних речовин

Використовуючи закон Гесса, можна розраховувати енергію хімічного зв'язку, енергію кристалічних ґрат, теплоти згоряння палив, калорійність їжі тощо.

Найбільш поширені розрахунки - обчислення теплових ефектів (ентальпій) реакцій, що необхідно для технологічних та наукових цілей.

приклад 1.Напишіть термохімічне рівняння реакції між СО 2(Г) і воднем, у результаті якої утворюються СН 4(Г) і Н 2 Про (Г) обчисливши її тепловий ефект на основі даних, наведених у додатку. Скільки теплоти виділиться у цій реакції при отриманні 67,2 л метану у перерахунку на стандартні умови?

Рішення.

СО 2(Г) + 3Н 2(Г) = СН 4(Г) + 2Н 2 Про (Г)

Знаходимо в довіднику (додаток) стандартні теплоти утворення сполук, що беруть участь у процесі:

ΔН 0 (СО 2(Г) ) = -393,51 кДж/моль ΔН 0 (СН 4(Г) ) = -74,85 кДж/моль ΔН 0 (Н 2(Г) ) = 0 кДж/моль ΔН 0 (Н 2 Про (Г) ) = ―241,83 кДж/моль

Зверніть увагу, що теплота утворення водню, як і всіх простих речовин у їх стійкому за цих умов стані, дорівнює нулю. Розраховуємо тепловий ефект реакції:

ΔН (Х.Р.) = ∑ΔН 0 (прод.) -∑ΔН 0 (Вих.) =

ΔН 0 (СН 4(Г) ) + 2ΔН 0 (Н 2 Про (Г) ) - ΔН 0 (СО 2(Г) ) -3ΔН 0 (Н 2(Г) )) =

74,85 + 2(-241,83) - (-393,51) - 3 · 0 = -165,00 кДж/моль.

Термохімічне рівняння має вигляд:

СО 2(Г) + 3Н 2(Г) = СН 4(Г) + 2Н 2 Про (Г) ; ΔН= -165,00 кДж

Згідно з цим термохімічним рівнянням, 165,00 кДж теплоти виділиться при отриманні 1 моль, тобто. 22,4 л метану. Кількість теплоти, що виділилася при отриманні 67,2 л метану, знаходимо з пропорції:

22,4 л - 165,00 кДж 67,2 · 165,00

67,2 л - Q кДж Q = ------ = 22,4

приклад 2.При згорянні 1л етилену З 2 Н 4(Г) (стандартні умови) з утворенням газоподібного оксиду вуглецю (IV) та рідкої води виділяється 63,00 кДж теплоти. Розрахуйте за цими даними мольну ентальпію горіння етилену та запишіть термохімічне рівняння реакції. Обчисліть ентальпію освіти З 2 Н 4(Г) та порівняйте отримане значення з літературними даними (додаток).

Рішення.Складаємо та зрівнюємо хімічну частину необхідного термохімічного рівняння:

З 2 Н 4(Г) + 3О 2(Г) = 2СО 2(Г) + 2Н 2 Про (Ж) ;  Н= ?

Створюване термохімічне рівняння визначає горіння 1 моль, тобто. 22,4 л етилену. Необхідну для нього мольну теплоту горіння етилену знаходимо з пропорції:

1л - 63,00 кДж 22,4 · 63,00

22,4 л - Q кДж Q = ------ =

1410,96 кДж

Н = -Q, термохімічне рівняння горіння етилену має вигляд: З 2 Н 4(Г) + 3О 2(Г) = 2СО 2(Г) + 2Н 2 Про (Ж) ;  Н= -1410,96 кДж

Для розрахунку ентальпії освіти З 2 Н 4(Г) залучаємо слідство із закону Гесса: ΔН (Х.Р.) = ∑ΔН 0 (прод.) -∑ΔН 0 (Вих.).

Використовуємо знайдену нами ентальпію горіння етилену та наведені у додатку ентальпії утворення всіх (крім етилену) учасників процесу.

1410,96 = 2 · (-393,51) + 2 · (-285,84) - ΔН 0 (З 2 Н 4(Г) ) - 3·0

Звідси ΔН 0 (З 2 Н 4(Г) ) = 52,26 кДж/моль. Це збігається зі значенням, наведеним у додатку та доводить правильність наших обчислень.

приклад 3.Напишіть термохімічне рівняння утворення метану із простих речовин, обчисливши ентальпію цього процесу з наступних термохімічних рівнянь:

СН 4(Г) + 2О 2(Г) = СО 2(Г) + 2Н 2 Про (Ж) ΔН 1 = -890,31 кДж (1)

З (ГРАФІТ) + Про 2(Г) = СО 2(Г)  Н 2 = -393,51 кДж (2)

Н 2(Г) + ½О 2(Г) = Н 2 Про (Ж)  Н 3 = -285,84 кДж (3)

Порівняйте отримане значення з табличними даними (додаток).

Рішення.Складаємо та зрівнюємо хімічну частину необхідного термохімічного рівняння:

З (ГРАФІТ) + 2Н 2(Г) = СН 4(Г)  Н 4 =  Н 0 (СН 4(Г)) ) =? (4)

З термохімічними рівняннями можна оперувати так само, як і з алгебраїчними. Ми повинні в результаті дій алгебри з рівняннями 1, 2 і 3 отримати рівняння 4. Для цього слід рівняння 3 помножити на 2, результат скласти з рівнянням 2 і відняти рівняння 1.

2Н 2(Г) + Про 2(Г) = 2Н 2 Про (Ж)  Н 0 (СН 4(Г) ) = 2  Н 3 +  Н 2 -  Н 1

+ З (ГРАФІТ) + Про 2(Г) + СО 2(Г)  Н 0 (СН 4(Г) ) = 2(-285,84)

- СН 4(Г) - 2О 2(Г) -СІ 2(Г) - 2Н 2 Про (Ж) + (-393,51)

З (ГРАФІТ) + 2Н 2(Г) = СН 4(Г)  Н 0 (СН 4(Г) ) = -74,88 кДж

Це збігається зі значенням, наведеним у додатку, що доводить правильність наших обчислень.

Розрахунки за термохімічним рівнянням (тху) реакції

Ib обчислення теплового ефекту реакції, складання термохімічного рівняння

Робоча програма з природознавства для 5 Акласу Упорядник

Пояснювальна записка робоча програма з хімії у 8 класі складена на основі: Федерального компонента освітнього стандарту основної загальної освіти з хімії

Термохімічні розрахунки