Сборник задач и упражнений по химии с решением. Лебедева М.И - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Q
p
= H
2
- H
1
= ∆H.
Величину Н называют энтальпией. Таким образом, теплота при Р = соnst и Т = соnst приобретает
свойство функции состояния и не зависит от пути, по которому протекает процесс. Отсюда теплота ре-
акции в изобарно-изотер-мическом процессе Q
P
равна изменению энтальпии системы ∆Н (если един-
ственным видом работы является работа расширения):
Q
p
= ∆H.
Энтальпия, как и внутренняя энергия, является функцией состояния; ее изменение (∆H) определяет-
ся только начальным и конечным состоянием системы и не зависит от пути перехода. Нетрудно видеть,
что теплота реакции в изохорно-изотермическом процессе (V = const; Т = сonst), при котором ∆V = 0,
равна изменению внутренней энергии системы :
Q
v
= ∆U.
Теплоты химических процессов, протекающих при Р,Т = const и V,T = const, называются те-
пловыми эффектами.
При экзотермических реакциях энтальпия системы уменьшается и ∆H < 0 (Н
2
< H
1
), а при эндотер-
мических реакциях энтальпия системы увеличивается и ∆H > 0 (Н
2
> H
1
). В дальнейшем тепловые эффек-
ты выражаются через ∆H.
В основе термохимических расчетов закон Гесса (1840 г.):
тепловой эффект реакции зависит только от природы и физического состояния исходных ве-
ществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода.
В термохимических расчетах применяют чаще следствие из закона Гесса: тепловой эффект реак-
ции (∆H
х.р.
) равен сумме теплот образования ∆H
обр
продуктов реакции за вычетом суммы теплот обра-
зования исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов:
∆H
х.р
= Σ∆H
прод
обр
- Σ∆H
исх
обр
. (4.1.2)
П р и м е р 38 Исходя из теплоты образования газообразного диоксида углерода (∆H
0
= -393,5
кДж/моль) и термохимического уравнения реакции:
С
(графит)
+ 2N
2
O
(г)
= CO
2(г)
+ 2N
2(г)
; ∆H
0
= -557,5 кДж (1)
вычислите теплоту образования N
2
O
(г)
.
Решение Обозначив искомую величину через х, запишем термохимическое уравнение реакции
образования N
2
O из простых веществ:
N
2(г)
+ 1/2О
2(г)
= N
2
O
(г)
; ∆H
0
1
= х кДж. (2)
Запишем также термохимическое уравнение реакции образования CO
2(г)
из простых веществ:
С
(графит)
+ O
2(г)
= CO
2(г)
; ∆H
0
2
= -393,5 кДж. (3)
Из уравнений реакций (2) и (3) можно получить уравнение реакции (1). Для этого умножим уравне-
ние (2) на два и вычтем найденное уравнение из уравнения (3). Имеем:
С
(графит)
+ 2N
2
O
(г)
= CO
2(г)
+ 2N
2(г)
; ∆H
0
= (-393,5 - 2х) кДж. (4)
Сравнивая уравнения (1) и (4), находим: -393,5 -2х = -557,5.
Отсюда х = 82,0 кДж/моль.
П р и м е р 39 Пользуясь данными табл. 4, вычислите ∆H
0
реакции:

Страницы