Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

35
∆Н
0
СО
2газ
= 0,00 кДж/моль, или Q
0
О
2га
= 393,8 кДж/моль;
∆Н
0
Н2Ож
= - 286,0 кДж/моль, или Q
0
Н2Ож
= 286,0 кДж/моль.
Поскольку в процессе горения метана образуются диоксид углерода (1
моль) и 2 моля воды в жидком состоянии, составим термохимические урав-
нения их образования 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 метана разлагается метан
СН
4 газ
, превращаясь в воду в
жидком состоянии 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 горения 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 услови-
ях равен
Q
0
р
=890,94 кДж/моль
или изменение энтальпии реакции составляет
∆Н
0
реакции
= - 890,94 кДж/моль.
Если внимательно посмотреть на то, каким образом получилось это зна-
чение, то окажется, что из суммы теплот образования продуктов реакции вы-
читалась сумма теплот образования исходных веществ. Это следствие из за-
кона Гесса, которое читается так:
тепловой эффект реакции равен разности между суммой теплот обра-
зования продуктов реакции и суммой теплот образования исходных ве-
ществ, что можно записать так
Q
реакции
= Σ Q
образов.
продукты
- ΣQ
образов.
исход. в-ва
Или применительно к понятию изменения энтальпии реакции -
∆Н
0
ракции
= Σ∆ Н
0
продукты
- Σ∆Н
0
исход в.ва
.
Применительно к нашей задаче тепловой эффект реакции можно рассчи-
тать, не составляя уравнений образования и разложения веществ:
Q
0
реакции
= (Q
0
СО2газ
+ 2 Q
0
Н2Ож
) - (Q
0
СН4газ
+2 Q
0
О2газ
)
Или, подставляя численные данные, получим :
Q
0
реакции
= (393,8 + 2· 286,0) - (74,86 +2· 0)= 890,94 кДж
.
Аналогичный расчет можно провести, используя не теплоты образования, а
энтальпии:
∆Н
0
реакции
= (∆Н
0
СО
2 газ
+ 2· ∆Н
0
Н
2
О
ж
) – ( ∆ Н
0
СН
4 газ
+ 2 · ∆Н
0
О
2газ
)
∆Н
0
реакции
= (-393,8 +2·(-286,0)) - (74,86 +2·0) = - 890,94 кДж
Пример 2. Рассчитать тепловой эффект реакции превращения графита в
алмаз при стандартных условиях, зная теплоты сгорания алмаза и графита,
которые соответственно равны 393
кДж
и 395
кДж.
Решение. Напишем термохимические уравнение реакции горения графита и
алмаза:
1.
С
граф.
+
О
2 газ
=
СО
2 газ
;
∆Н
0
СО
2 газ
= -
393 кДж/моль
,

Страницы