Решение задач по общей химии. Стась Н.Ф - 86 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

86
если известны стандартные энтальпии образования воды и хлороводо-
рода:
Δ
f
Н°(Н
2
О(г)) = –241,84 кДж/моль, Δ
f
Н°(HCl(г)) = –92,3 кДж/моль.
Решение.
1) По следствию закона Гесса рассчитаем энтальпию реакции:
ΔН = 4·Δ
f
Н°(HCl(г)) – 2·Δ
f
Н°(Н
2
О(г)) = 4·(–92,3) – 2·(–241,84) =
= –369,2 + 483,68 = 114,48 кДж.
2) Из первого закона термодинамики известно, что внутренняя
энергия
ΔU и энтальпия ΔН связаны между собой соотношением
ΔU = ΔН – РΔV = ΔН – Δn·R·T,
где Δn – изменение числа моль газообразных продуктов реакции и ис-
ходных веществ (
Δn = Σn
(прод)
– Σn
(исх)
).
Изменение числа моль газообразных продуктов реакции и исход-
ных веществ в реакции равно единице (
Δn = 5 – 4 = 1), следовательно,
изменение внутренней энергии в данной реакции равно:
ΔU = 114,48 – 1·8,3144⋅298⋅10
–3
= 112,0 кДж.
Таким образом, внутренняя энергия при протекании реакции уве-
личилась на 112,0 кДж.
Пример 4. Определите изменение внутренней энергии при испаре-
нии 250 г воды при 20
°С, допуская, что пары воды подчиняются зако-
нам идеальных газов. Объемом жидкости по сравнению с объемом пара
можно пренебречь. Удельная теплота (энтальпия) парообразования во-
ды равна 2451 Дж/г.
Решение. В случае испарения воды Н
2
О(ж) → Н
2
О(г) изменение
числа моль
газообразных веществ в ходе процесса Δn = 1. Энтальпия
образования 1 моль пара воды равна:
ΔН = 2451 Дж/г·18 г/моль = 44118 Дж/моль, или 44,12 кДж/моль.
1) Вычисляем количество вещества (моль) испаряющейся воды:
n =
18
250
= 13,89 моль.
2) Изменение внутренней энергии (уравнение из предыдущего
примера) в процессе испарения 13,89 моль воды составляет:
ΔU = (44,12 – 1·8,314·293·10
–3
)13,89 = 579,0 кДж.
Таким образом, внутренняя энергия системы увеличилась на
579,0 кДж.

Страницы