Физическая химия. Практикум для студентов, обучающихся по специальности 330200 - "Инженерная защита окружающей среды". Письменко В.Т - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

45
∆Н
о
О
2 газ
= 0,00 кДж/моль, или Q
о
О
2газ
= 0,00 кДж/моль;
∆Н
о
СО
2газ
=
–393
,8 кДж/моль, или Q
о
СО
2газ
= 393,8 кДж/моль;
∆Н
о
Н
2
О
ж
=
–
286,0 кДж/моль, или Q
о
Н
2
О
ж
= 286,0 кДж/моль.
Поскольку в процессе горения метана образуются диоксид углерода (1 моль) и вода
(2 моль) в жидком состоянии, составим термохимические уравнения образования этих
веществ из простых веществ:
С
граф.
+ О
2 газ
= СО
2 газ
+ 393,8 кДж
2 Н
2 газ
+ О
2 газ
= 2 Н
2
О
ж
+ 2 ·286,0
кДж.
А так как при горении метан СН
4 газ
, разлагается, превращаясь в воду в жидком состоя-
нии и диоксид углерода, запишем термохимическое уравнение разложения метана на
простые вещества:
СН
4 газ
= С
граф.
+ 2 Н
2газ
–
74,86 кДж.
Сложив эти три последних уравнения, получим термохимическое уравнение реакции го-
рения метана:
СН
4 газ
+ 2 О
2 газ
= СО
2 газ
+ 2 Н
2
О
ж
+ 890,94 кДж.
Таким образом, тепловой эффект этой реакции при стандартных условиях равен
Q
о
р
= 890,94 кДж/моль или изменение энтальпии реакции составляет
∆Н
о
реакции
=
–
890,94 кДж/моль.
Если внимательно посмотреть на то, каким образом получилось это численное зна-
чение, то окажется, что из суммы теплот образования продуктов реакции вычиталась
суммы теплот образования исходных веществ. Это следствие из закона Гесса, которое
читается так:
тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот образова-
ния продуктов реакции и суммой теплот образования исходных веществ, что
можно записать таким образом:
Q
реакции
= Σ Q
образов.
продукты
–
ΣQ
образов.
исход. в-ва
.
Или применительно к понятию изменения энтальпии реакции:
∆Н
о
ракции
= Σ∆Н
о
продукты
– Σ∆Н
о
исход в.ва
.
Применительно к нашей задаче тепловой эффект реакции можно рассчитать, не со-
ставляя уравнений образования и разложения веществ:
Q
о
реакции
= (Q
о
СО
2газ
+ 2 Q
о
Н2Ож
)
–
(Q
о
СН
4газ
+ 2 Q
о
О
2газ
)
Или, подставляя численные данные, получим :
Q
о
реакции
= (393,8 + 2· 286,0)
–
(74,86 + 2· 0) = 890,94 кДж.
Аналогичный расчет можно провести, используя не теплоты образования, а энтальпии:
∆Н
о
реакции
= (∆Н
0
СО
2 газ
+ 2· ∆Н
0
Н
2
О
ж
)
–
(∆ Н
0
СН
4 газ
+ 2 · ∆Н
0
О
2газ
),

Страницы