Расчеты по термохимическим уравнениям

Алгоритм II. Расчеты по термохимическим уравнениям

Задача II.1.

Какое количество теплоты выделится при сгорании метана объемом 4,48 л (н.у.) в соответствии с термохимическим уравнением

t

СН4+2О2 = СО2+2Н2О+878 кДж

Кратко записать условие задачи

Дано:Q = +878 кДж

V (СН4) = 4,48л

Найти: Q1 — ?

Записать уравнение реакции, подчеркнуть формулы тех веществ, которые используются в решении

t

СН4+2О2 = СО2+2Н2О + Q

Записать данные задачи и искомые над формулами, под формулами – количественные характеристики, необходимые для расчетов в соответствии с уравнением

4,48л Q1

t

СН4+2О2 = СО2+2Н2О + Q

1 моль 878кДж

22,4л/моль

Найти количество вещества метана, занимающего объем 4,48 л

n=V/Vm

n(Ch5)= 4,48л

/22,4л/моль = 0,2 моль

Вычислить количество теплоты, выделившейся при сгорании метана количеством вещества 0,2 моль

По уравнению:

878 кДж – 1 моль СН4

По условию:

Q1 – 0,2 моль СН4

Q1= 175,6 кДж

Сформулировать ответ

При сгорании метана объемом 4,48 л (н.у.) выделится 175,6 кДж теплоты

Задача II.2.

Дано:Q = +2700 кДж

V (С2Н2) = 224

Найти: Q1 — ?

Записать уравнение реакции, подчеркнуть формулы тех веществ, которые используются в решении

2C2Н2 + 5О2 = 4CО2 + 2Н2O + Q

Записать данные задачи и искомые над формулами, под формулами – количественные характеристики, необходимые для расчетов в соответствии с уравнением

224л Q1

2C2Н2 + 5О2 = 4CО2 + 2Н2O +

Q

1 моль 2700кДж

44,8л/моль

Найти количество вещества ацетилена, занимающего объем 224 л

n=V/Vm

n(C2h3)= 224л/44,8/моль = 5 моль

Вычислить количество теплоты, выделившейся при сгорании ацетилена количеством вещества 5 моль

По уравнению:

2700 кДж – 1 моль С2Н2

По условию:

Q1 – 5 моль С2Н2

Q1= 13500 кДж

Сформулировать ответ

При сгорании ацетилена объемом 224 л (н.у.) выделится 13500 кДж теплоты

Задача II.3.

Дано:Q = +1642 кДж

Найти: m(Ch4COOH) — ?

V(CO2) — ?

Записать уравнение реакции, подчеркнуть формулы тех веществ, которые используются в решении

CН3COOH + 2О2 = 2CО2 + 2Н2O + Q

Записать данные задачи и искомые над формулами, под формулами – количественные характеристики, необходимые для расчетов в соответствии с уравнением

m — ? 1642кДж

CН3COOH + 2О2 = 2CО2 + 2Н2O + Q 1 1 моль 2 моль

Найти относительные молекулярные массы, молярные массы веществ, используемых при решении задачи

Mr (Ch4COOH) = 12+3*1+12+16*2+1=60

M (Ch4COOH) = 60 г/моль

Mr (CO2) = 12+16*2= 44

M (CO2) = 44 г/моль

Вычислим количество вещества уксусной кислоты, при сжигании которой выделилось 1642 кДж теплоты

По уравнению:

821 кДж – 1 моль Ch4COOH

По условию:

1642 кДж — 2 моль Ch4COOH

Вычислим массу уксусной кислоты, количество вещества которой 2 моль

m(Ch4COOH) = n*M

m(Ch4COOH) = 2 моль *60г/моль = 120 г

Вычислим количество вещества оксида углерода(IV) , образовавшегося в ходе реакции

По уравнению:

2 моль CO2 – 1 моль Ch4COOH

По условию:

4 моль CO2- 2 моль Ch4COOH

Вычислим какой объем оксида углерода (IV) выделился в течении реакции

V(CO2) = Vm* n (CO2)

V(CO2) = 22,4*4 моль= 89,6 л

Сформулировать ответ

120 г уксусной кислоты получится, если в результате реакции выделится 1642 кДж теплоты, объем оксида углерода (IV) при этом составит 89,6 л

Задачи для самостоятельного решения.

Задача II.4. Какое количество теплоты выделится при сгорании уксусной кислоты объемом 2,24л (н.у.) в соответствии с термохимическим уравнением

CН3COOH + 2О2 = 2CО2 + 2Н2O + 821 кДж

Задача II.5. Какое количество теплоты выделится при сгорании этена объемом 22,24л (н.у.) в соответствии с термохимическим уравнением

C2Н4 + 3О2 = 2CО2 + 2Н2O + 1500 кДж

Задача II.6. Какое количество теплоты выделится при сгорании 1 л метана (измерено при н.у.), если тепловой эффект этой реакции равен 801 кДж?

Задача II.7При сжигании 1 моль ацетилена выделится 1350 кДж теплоты. Сколько теплоты выделится при сжигании 10 л ацетилена (н.у)?

Задача II.8. При сжигании 5 моль этанола выделяется 1248 кДж теплоты. Какая масса этанола должна сгореть, чтобы выделилось 624 кДж теплоты?

Задача II.9. При сжигании 2 моль ацетилена выделяется 1350 кДж теплоты. Какая масса ацетилена должна сгореть , чтобы выделилось 200 кДж теплоты?

Задача II.10. При сжигании 10 моль метана выделяется 1600 кДж теплоты. Какой объем метана должен сгореть , чтобы выделилось 3000 кДж теплоты?

Учебно-методический материал по химии (8 класс) на тему: Термохимическое уравнение. Решение задач.

Алгоритм

Расчеты по термохимическим уравнениям. Вычисление количества теплоты по известной массе вещества

Пример. По термохимическому уравнению

2Сu + 02 = 2СuО + 310 к Дж

вычислите количество теплоты, выделившейся в результате окисления порции меди массой 16 г.

Дано		Решение
m(Сu)=16г Q=310кДж Найти : Q1-? М(Сu)=64г/моль	1.	2Сu + 02 = 2СuО + 310 к Дж Определяем  количество вещества n=m/M n(Cu)=16г / 64г/моль =0,25 моль
	2.	Определяем соотношение величин количества вещества и количества теплоты 0,25моль                   Q1 2Сu + 02 = 2СuО + 310 кДж   2моль
	3	Составляем пропорцию и решаем её 0,25              Q1            = 2                   310 Q1=0,25· 310 /2=38,75 кДж

Ответ : 38,75 кДж.

Алгоритм

Расчеты по термохимическим уравнениям. Вычисление массы вещества по известному количеству теплоты

Пример. По термохимическому уравнению

С + О2 = С02 + 412 кДж

вычислите массу сгоревшего угля, если количество теплоты, выделившееся в результате реакции, составляет 82,4 кДж.

Дано		Решение
Q=412 кДж Q1=82,4 кДж Найти : m (С)-? М(С)=12г/моль	1.	Определяем соотношение величин количества вещества и количества теплоты  Х                        82,4 кДж  С +   О2 = С02 + 412 кДж 1 моль
	2.	Составляем пропорцию и решаем её Х                 82,4            = 1                   412 х=82,4·1 /412=0,2 моль
	3.	Определяем массу по формуле m=n·M m(C)=0,2 моль ·12г/моль=2,4 г

Ответ : 2,4 г.

Практикум решения задач по химии на тему «Термохимические расчёты»(8 класс )

8 класс. Практикум по решению задач «Термохимические расчёты»

Задача 1. Определите количество теплоты, которое выделится при образовании

120 граммов  оксида магния в результате реакции горения магния, если термохимическое уравнение: 2 Mg + O₂   = 2 MgO + 1204  кДж

Задача 2. В результате реакции, термохимическое уравнение которой 

2 C₂H₂+ 5O₂   = 4CO₂ +2H₂O + 2610  кДж 

выделилось 652,5 кДж теплоты. Определите массу сгоревшего ацетилена.

Задача 3.  В результате горения 48 г метана выделилось 2406 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

Задача 4. При сжигании 6,5 г цинка выделилась теплота, равная 34,8 кДж. Составьте термохимическое уравнение реакции.

Задача 5. Составьте термохимическое уравнение реакции, если известно, что при взаимодействии 7 г железа с серой выделяется 12,15 кДж теплоты.

Задача 6. Какой объем кислорода (при н.у.) выделится в результате реакции, термохимическое уравнение которой 2KClO₃ = 2KCl + 3O₂ – 91 кДж,

если на разложение бертолетовой  соли было  затрачено 182 кДж теплоты.

Задача 7. Составьте термохимическое уравнение реакции, если известно, что при взаимодействии 0,5 моль натрия с хлором образуется хлорид натрия и выделяется 205 кДж теплоты.

Задача 8. Согласно термохимическому уравнению  реакции

 CH₄+ 2O₂   = CO₂ +2H₂O + 802 кДж

 определите количество теплоты, выделившейся при сжигании 24 г метана.

Задача 9. Тепловой эффект реакции горения серы равен 297 кДж. Какая  масса серы сгорела, если выделилось 742,5 кДж теплоты.

Задача 10. Составьте термохимическое уравнение реакции, если известно, что при сгорании 20 г водорода в кислороде выделяется 2860 кДж теплоты.

Задача 11. По термохимическому уравнению  H₂+ Cl₂   = 2HCl + 184,36 кДж  

рассчитайте, какой объем водорода затрачен  на образование  хлороводорода (при н.у.), если при этом выделилось 921,8 кДж теплоты.

Задача 12. Дано термохимическое уравнение: 3Н₂ + N₂ = 2NН₃ + 92 кДж, выделилось 23 кДж теплоты. Чему равен объём полученного (при н.у.) аммиака ?

Задача 13. Дано термохимическое уравнение: 2SО₂ + О₂ = 2SО₃ + 198 кДж.

В результате реакции выделилось 495 кДж теплоты. Какая масса оксида серы (IV) (в граммах) про­реагировала с кислородом?

Задача 14. В результате реакции, термохимическое уравнение ко­торой

2SO₂ + О₂ = 2SО₃ + 198 кДж, выделилось 297 кДж теплоты. Вычислите объем израсходованного окси­да серы (1V).

Задача 15. В реакции, протекающей в соответствии с термохимическим уравнением: 2Мg +O₂ = 2МgО + 1204 кДж, выделилось 1806 кДж теплоты. Чему равна масса вступившего в реакцию магния ?

Задача 16. Дано термохимическое уравнение: 2Мg + O₂ = 2МgО + 1204 кДж. В результате реакции выделилось 903 кДж теплоты. Какая масса магния (в граммах) сгорела?

Задача 17. В соответствии с термохимическим уравнением реакции

2Са + О₂ = 2СаО + 635,1 кДж

Определите количество теплоты, выделяющееся при горении 10 г каль­ция.

Задача 18. В реакцию, протекающую в соответствии с термохимическим уравнением 4Li + 2O₂ = 2Li₂O + 1198кДж, вступило 1 моль лития. Вычислите количество выделившейся теплоты.

Задача 19. Термохимическое уравнение реакции: 4А1+3О₂ =2А1₂О₃+ 3350 кДж. Вычислите количество теплоты, выделившееся при окислении 54 г алюминия,

Задача 20.Дано термохимическое уравнение: 2FеО + С = 2Fе + СО₂ — 132 кДж.

В результате реакции поглотилось 55 кДж теплоты. Какая масса оксида железа (П) в грам­мах прореагировала с углеродом?

Задача 21. Дано термохимическое уравнение: 2NО + О₂ = 2NО₂ + 114 кДж. Сколько теплоты (в кДж) выделится при взаимодействии 100 г оксида азота (II) с избытком ки­слорода?

Задача 22

. В реакцию, протекающую в соответствии с термохимическим уравнением 2А1 + 3S = Аl₂S₃ + 509 кДж, вступило 108 г алюминия. Чему равно количество выделившейся теплоты?

Задача 23. При соединении 4,2 г железа с серой выделилось 7,15 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение реакции.

Задача 24. Термохимическое уравнение реакции: 4Р + 5О₂= 2Р₂О₅ + 3010 кДж. Сколько теплоты выделится при сгорании 310 г фосфора?

Задача 25. В соответствии с термохимическим уравнением

4Р + 5О₂ = 2Р₂О₅ + 3010 кДж

выделится 1505 кДж. Какая масса фосфора для этого потребуется ?

Задача 26. Вычислите по термохимическому уравнению: С + O₂ = CO₂ + 402 кДж

сколько грамм углерода сгорело, если выделилось 2412 кДж теплоты.

Задача 27. В результате реакции, термохимическое уравнение которого С_{(графит)}

+ О_2(г) = СО_2(г) + 393,5 кДж, выделилось 1967,5 кДж теплоты. Объем (н.у.) образовавше­гося при этом углекислого газа равен чему ?

Энергетика химических реакций | Задачи 283

Задача 283. 
При соединении 2,1г железа с серой выделилось 3,77 кДк. Рассчитать теплоту образования сульфида железа.
Решение:
Ar(Fe) = M(Fe) = 55,85 г/моль.
Уравнение реакции имеет вид:

Сульфид железа образуется из железа и серы. Поэтому тепловой эффект реакции образования FeS будет равен теплоте его образования. 

Обозначим через   количество выделившейся теплоты при соединении 1 моль железа с 1 моль серы. Находим теплоту образования сульфида железа из пропорции: 

Ответ:  (FeS) =  100,3кДж.

---

Задача 284. 
Найти количество теплоты, выделяющейся при взрыве 8,4л гремучего газа, взятого при нормальных условиях.
Решение:
Гремучим газом называют газовую смесь, состоящую двух объёмов водорода и одного объёма кислорода. Уравнение реакции взрыва гремучего газа имеет вид: 

2Н_2(г) + О_2(г) ↔ 2Н₂О_(г)

По табличным данным  (Н₂О(г)) = 241,8 кДж/моль. Стандартные энтальпии образования простых веществ принято считать равными нулю. 

Согласно следствию из закона Гесса находим  : 

Количество теплоты, выделившейся при взрыве 8,4л гремучего, газа находим из пропорции:  

Ответ: 60,45 кДж. 

---

Задача 285. 
Определить стандартную энтальпию ( ) образования РН₃, исходя из уравнения: 
 
Решение:
Обозначим искомую величину через  x, запишем термохимическое уравнение образования РН₃ из простых веществ:

Запишем также термохимические уравнения реакций образования Р₂О_5(к) и Н₂О_(ж) из простых веществ: 

Из уравнений (2), (3) и (4) можно получить уравнение (1). Для этого умножим уравнение (2) на два и вычтем его из суммы уравнений (3) и (4), уравнение (4) при этом умножим на три, получим: 

Сравнивая уравнение (5) и (1), находим: 

Ответ: (PH₃) = 5,3кДж.

---

Задача 286. 
Исходя из теплового эффекта реакции:

определить    ортофосфата кальция.
Решение:
Обозначим искомую величину через  x, запишем термохимическое уравнение образования Ca₃(PO₄)₂  из простых веществ: 

Запишем также термохимические уравнения образования оксида кальция и оксида фосфора (V): 

Из уравнений (2), (3) и (4) можно получить уравнение (5). Для этого из уравнения (2) вы-читаем уравнение (3), умноженное на три, и уравнение (4), получаем: 

Сравнивая уравнения (1) и (5), получаем: 

Ответ:  [Ca₃(PO₄)2] = 4137,5кДж. 

---

Задача 287.
Исходя из уравнения реакции:

вычислить   образования метилового спирта.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид: 

Обозначим искомую величину через  x, запишем термохимическое уравнение образования   из простых веществ:  

Запишем также термохимические уравнения образования СО_2(г) и Н₂О_(ж): 

Из уравнений (2), (3) и (4) можно получить уравнение (5). Для этого умножим уравнение (4) на два, а затем  из суммы уравнений (3) и (4) вычтем уравнение (2), получим: 

Сравнивая уравнения (1) и (5), находим: 

 Ответ: = -248,6кДж. 

---