Химическая термодинамика. Лямина Г.В - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

27
если энтальпии образования карбоната кальция, оксида
кальция и углекислого газа соответственно равны: –1207,0;
–635,0; –393,5 кДж.
Решение
По следствию из закона Гесса
Δ
r
Н
0
= Δ
f
Н
0
298
(СаО) + Δ
f
Н
0
298
(СО
2
) – Δ
f
Н
0
298
(СаСО
3
);
Δ
r
Н
0
= –635,5 – 393,5 + 1207,0 = 178,0 кДж/моль.
1 моль СаО равен 56 г; 10 т = 10·10
6
г, отсюда количество
молей оксида кальция равно
n = 10 · 10
6
/56;
Δ
r
Н
0
= – Q = 178,0 · 10 · 10
6
/56
= -31,78 · 10
6
кДж.
Пример 6. Рассчитать тепловой эффект реакции
СО
(г)
+ Н
2
О
(г)
→ СО
2(г)
+ Н
2(г)
при 1000 К, если мольные теплоемкости компонентов про-
цесса равны:
С
Р
СО
= 28,41 + 4,10 · 10
-3
Т – 0,46 Т
5
· 10
-2
Дж/моль·К;
С
Р
Н
2
О
= 30,00 + 10,71· 10
-3
Т – 0,33 · 10
5
Т
-2
Дж/моль·К;
С
Р
СО
2
= 44,14 + 9,04 · 10
-3
Т – 8,53 · 10
5
Т
-2
Дж/моль·К;
С
Р
Н
2
= 27,28 + 3,26 · 10
-3
Т + 0,502 · 10
5
Т
-2
Дж/моль·К.
Стандартные теплоты образования СО, СО
2
и воды соот-
ветственно равны: –110,5; –393,4 и 285,8 кДж/моль.
Решение
Δ
r
Н
0
298
= –393,4 +110,5 + 285,8 = 2,9 кДж = 2900 Дж.
Определяем изменение теплоемкости процесса ΔС
Р
Δа = 44,14 + 27,28 – 30,00 – 28,41 = 13,01;
Δв =(3,26 + 9,04 – 10,71 – 4,10) · 10
-3
= –2,51·10
-3
;
Δс = (0,502 – 8,53 + 0,33 + 0,46) · 10
5
= –7,24·10
5
;
ΔС
Р
= 13,01 – 2,51 · 10
-3
Т – 7,24 · 10
5
· Т
-2
.
Выражаем энтальпию реакции как функцию температуры
Δ
r
Н
0
Т
= Δ
r
Н
0
0
+ 13,01Т - 2,51/2 · 10
-3
Т
2
– 7,24 · 10
5
· Т
-2
.
28
Определяем ΔН
0
по значению Δ
r
Н
0
298
Δ
r
Н
0
0
= –2900 – 13,01·298 + 2,51/2·10
-3
·298 + 7,24·10
5
·298 =
= 1524,0 Дж;
Δ
r
Н
0
Т
= 1524,0 + 13,01Т – 1,25 · 10
-3
Т
2
– 7,24 · 10
5
· Т
-1
;
Δ
r
Н
0
1000
= 1524,0 + 13,01·1000 – 1,25·10
-3
·1000
2
– 7,24·10
5
×
×1000
–1
= 12555,0 Дж.
2.2. Задачи для самостоятельного решения
1. Вычислить Δ
r
Н
0
и Q реакции:
СаС
2 (к)
+ 2Н
2
О
(ж)
Са(ОН)
2 (к)
+ С
2
Н
2 (г)
,
если энтальпии образования СаС
2 (к)
, Н
2
О
(ж)
, Са(ОН)
2 (к)
,
С
2
Н
2 (г)
соответственно равны: – 62,7; – 285,84; – 986,2;
226,75 кДж/моль.
2. Определить тепловой эффект реакции:
С
2
Н
4(г)
+ Н
2
О
(г)
С
2
Н
5
ОН
(г)
,
если теплоты образования этилена, водяного пара и газо-
образного этанола
соответственно равны: 52,28; – 241,8;
–235,3 кДж/моль.
3. Определить, какое количество теплоты потребуется
для образования 100 г уксусноэтилового эфира по реакции
С
2
Н
5
ОН
(г)
+ СН
3
СООН
(ж)
СН
3
СООС
2
Н
5(г)
+ Н
2
О + Q,
если теплота образования этилового спирта – 235,1, ук-
сусной кислоты – 484,5, воды 285,0, а уксусноэтилового
эфира –156,7 кДж/моль.
4. Стандартная теплота образования воды и водяного
пара соответственно равна: –285,8; –241,8 кДж/моль. Рас-
считать теплоту испарения воды при 25 ºС.
5. При соединении 2,1 г железа с серой выделилось
3,77 кДж теплоты. Рассчитать теплоту образования суль-
фида железа.

Страницы