Задача 1.Розклад гримучої ртуті відбувається з вибухом за таким рівнянням реакції:
Hg(ONC)2 ® Hg + 2 CO + N2; DHр. = –364,2 кДж.
Визначте кількість теплоти, яка виділиться при вибухові 1,539 кг Hg(ONC)2.
Розв’язок
n = m
n(Hg(ONC)2) = = 5,4 моль
З 1 моль Hg(ONC)2 виділяється 364,2 кДж теплоти, отже, при розкладі 5,4 моль гримучої ртуті виділиться теплоти:
5,4 × 364,2 = 1966,68 кДж
Задача 2.При утворенні 8,10 г купрум(ІІ) хлориду виділяється 13,4 кДж тепла. Запишіть термохімічне рівняння утворення купрум(ІІ) хлориду з простих речовин.
Розв’язок
Cu + Cl2 = CuCl2
n =
n(CuCl2) = = 0,06 моль
Щоб записати термохімічне рівняння, необхідно визначити кількість теплоти, яка виділиться при утворенні 1 моль купрум(ІІ) хлориду:
0,06 моль CuCl2 виділяється 13,4 кДж тепла
1 моль – х
х = = 223,33 кДж/моль
Cu + Cl2 = CuCl2; DН = –223,33 кДж
Задача 3. Обчисліть тепловий ефект реакцій горіння магнію, якщо при згорянні 0,04 моль магнію виділяється 25,6 кДж теплоти. Складіть термохімічне рівняння.
Mg + ½O2 = MgO
Для визначення теплового ефекту горіння магнію необхідно визначити кількість теплоти, яка виділяється при згорянні 1 моль магнію.
При згорянні 0,04 моль Mg виділяється 25,6 кДж теплоти
При згорянні 1 моль Mg виділяється х кДж теплоти
х = = 635 кДж
Mg + ½O2 = MgO; DН = –635 кДж
Задача 4.За термохімічним рівнянням реакції 3Fe + 2O2 = Fe3O4; ∆H = – 1118 кДж обчисліть масу заліза, що згоріла, якщо при цьому виділилося 559 кДж теплоти.
За рівнянням реакції при спалюванні 3 моль заліза виділяється 1118 кДж теплоти.
х моль заліза виділиться 559 кДж теплоти.
х = = 1,5 моль
m = n × M
m(Fe) = 1,5 моль × 56 = 84 г
Задача 5. Визначити кількість теплоти, яка утвориться при спалюванні 515 г суміші ацетону і метанолу, густина за воднем якої дорівнює 25,75, якщо при спалюванні 1 моль ацетону виділяється 1821,7 кДж теплоти, а 1 моль метанолу – 726,3 кДж теплоти.
Розв’язок
Визначимо відносну молекулярну масу суміші.
Mr = D × Mr(H2)
Mr(суміші) = 25,75 × 2 = 51,5
Приймемо, що мольна частка (c) ацетону в суміші дорівнює х, тоді мольна частка метанолу становитиме (1 – х)
Mr(суміші) = c1× Mr1 + c2× Mr2
51,5 = 58х + 32(1 – х)
51,5 = 58х +32 – 32х
19,5 = 26х
х = 0,75
c(ацетону) = 0,75
c(метанолу) = 0,25
Знаючи масу та відносну молекулярну масу суміші, знайдемо кількість речовини суміші.
n =
n(сум.) = = 101 моль
Знайдемо кількості речовини ацетону та метанолу в суміші.
c =
n(чист.р-ни) = c × n(суміші)
n(ацетону) = 0,75 × 10 моль = 7,5 моль
n(метанолу) = 0,25 × 10 = 2,5 моль
При спалюванні 7,5 моль ацетону виділиться теплоти:
7,5 × 1821,7 кДж = 13662,75 кДж
При спалюванні 2,5 моль ацетону виділиться теплоти:
2,5 × 726,3 кДж = 1815,75 кДж
Отже, при спалюванні 515 г суміші виділиться теплоти: