Химическая термодинамика примеры решения задач

Рассмотрим примеры решения задач, основанных на первом и втором следствиях из закона Гесса.

Пример № 1.

Рассчитайте стандартную энтальпию (стандартный )тепловой эффект при постоянном давлении реакции

СН_4(г) + 2О_2(г) → СО_2(г) + 2Н₂О_(ж)

Используя стандартные энтальпии образования исходных веществ и продуктов реакции.

Решение: По первому следствию из закона Гесса.

_ΔгН⁰₂₉₈ = _-=

= -393,5 + 2(- 285,8) - (-74,9) - 0 = -890,2 кДж < 0

Пример № 2.

По термохимическому уравнению рассчитайте стандартную энтальпию образования исходного вещества

2КС1О_3(кр) → КС1_(кр) + 3О_2(г); _ΔгН⁰₂₉₈ = -75,4 кДж.

Решение: По первому следствию из закона Гесса.

_ΔгН⁰₂₉₈ = 2,

Следовательно,

0,5 (2,) = 0,5 [(2(-436,7) + 0 – (-75,4)] =

= 0,5 (-873,4 + 75,4) = -399 кДж/моль

Пример № 3.

Для реакции 2NO_(г) + О2_(г) → 2NO_2(г) рассчитайте стандартные тепловые эффекты при постоянном давлении (Q_р = _ΔгН⁰₂₉₈) и объеме (Q_v = _ΔгU⁰₂₉₈)

Решение:

Стандартный тепловой эффект при постоянном давлении найдем по первому следствию из закона Гесса

Q_р = _ΔгН⁰₂₉₈ = – 2 * 34,2 – 2 * 91,3 - 0 = -114,2 кДж =

= - 114200Дм

По уравнению _ΔгН⁰₂₉₈ = _ΔгU⁰₂₉₈ + _ΔV_гRT

Q_v = _ΔгU⁰₂₉₈ = _ΔгН⁰₂₉₈ - _ΔV_гRT

Для данной реакции _ΔV_г = 2 – (2+1) = - 1 моль

Стандартный тепловой эффект при постоянном объеме

Q_v = _ΔгU⁰₂₉₈ = - 114200 – (-1) * 8,31 * 298 = - 111724 Дж = - 111,7 кДж

Пример № 4.

Стандартные энтальпии сгорания ацетилена С₂Н_2(г) и бензола С₆Н_6(г) соответственно равны – 1300 и – 3302 кДж /моль. Рассчитайте стандартную энтальпию реакции циклизации ацетилена.

3С₂Н_2(г) → С₆Н_6(г)

Решение: По второму следствию из закона Гесса

_ΔгН⁰₂₉₈ = = 3 (- 1300) – (- 3302) = - 598 кДж