Химическая термодинамика. Лямина Г.В - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

31
данных:
ZnS = Zn + S,
2ZnS + 3О
2
= 2ZnО + 2SО
2
,
2SО
2
+ О
2
= 2SО
3
,
ZnSО
4
= ZnО + SО
3
,
Δ
r
Н
0
1
= 200,5 кДж/моль;
Δ
r
Н
0
2
= – 893,5 кДж;
Δ
r
Н
0
3
= – 198,2 кДж/моль;
Δ
r
Н
0
4
= 235,0 кДж/моль.
22. При взаимодействии 10 г металлического натрия с
водой Δ
r
H
0
298
= – 79,91 кДж, а при взаимодействии 20 г окси-
да натрия с водой Δ Δ
r
H
0
298
= – 76,76
кДж. Вода берется в
большом избытке. Рассчитать теплоту образования оксида
натрия, если Δ
f
H
0
298
Н
2
О
(ж)
= – 285,8 кДж/моль.
23. Сожжены с образованием Н
2
О
(г)
равные объемы во-
дорода и ацетилена, взятых при одинаковых условиях. В ка-
ком случае выделится больше теплоты? Во сколько раз?
24. При полном сгорании этилена (с образованием жид-
кой воды) выделилось 6226 кДж. Найти объем вступившего в
реакцию кислорода (условия нормальные).
Контрольные вопросы
1. Какие химические реакции называют экзотермиче-
скими?
2. Как связаны тепловые эффекты прямой и обратной
реакции?
3. Какая величина называется стандартной энтальпи-
ей образования сложного вещества? Какое численное зна-
чение имеет она для простых веществ.
4. Как рассчитывается тепловой эффект химической
реакции, если известны значения теплоемкостей отдельных
компонентов процесса?
5. В каком случае для расчета теп
лового эффекта хи-
мической реакции необходимо знать значения теплоемко-
стей реагентов и продуктов реакции?
32
3. ЗАВИСИМОСТЬ ТЕПЛОВОГО ЭФФЕКТА
ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ (УРАВНЕНИЕ КИРХГОФА)
Согласно закону Гесса можно вычислить тепловой
эффект реакции при той температуре (обычно это 298,15 К),
при которой известны теплоты образования или теплоты
сгорания всех реагентов. Часто бывает необходимо знать
тепловой эффект реакции при различных температурах. За-
пишем термохимическое уравнение в виде
1
А
1
+
2
А
2
=
3
А
3
+
4
А
4
.
(3.1)
Через Н
i
, обозначим энтальпию i-го реагента, отне-
сенную к 1 молю вещества. Так как в результате одного
пробега реакции исчезает
1
и
2
моль исходных веществ и
появляется
3
и
4
моль продуктов реакции, то общее изме-
нение энтальпии
r
H
0
в процессе будет
r
H
0
= (
3
Н
3
+
4
Н
4
) – (
1
Н
1
+
2
Н
2
) =
i
Н
i
.
(3.2)
Если реакция протекала при постоянном давлении, то
изменение энтальпии в системе будет равно тепловому эф-
фекту Q
Р
. Продифференцируем уравнение (3.2) по темпе-
ратуре при Р = const:

,
0
РР
Р
Р
Р
r
Т
Н
ν
Т
Н
ν
Т
Н
ν
Т
Н
νН
2
2
1
1
4
4
3
3
Δ
Т
или
P
i
i
Р
T
H
Н
Т
0
r
.
(3.3)
Так как
Р
r
Н
Т
0
является истинной теплоемко-

Страницы