Часть VI
   На главную I. Теоретические основы II. Углеводороды III. Кислородсодержащие соединения IV. Азотсодержащие соединения V. Высокомолекулярные соединения VI. Решение задач
Часть VI. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
Оглавление (Часть VI)
Термохимические расчёты

Огромное число химических реакций используется для получения энергии. К ним относятся, например, реакции сгорания различных топлив, для оценки которых требуется знать количество выделяемой тепловой энергии (тепловых эффектов).
Тепловые эффекты реакций определяют как экспериментально, так и с помощью термохимических расчётов, основанных на законе Гесса.

Тепловой эффект реакции зависит только от начального и конечного состояний реагирующих веществ и не зависит от пути реакции (т.е. от числа стадий и промежуточных состояний).
См. также часть I. Тепловой эффект реакции

Это можно показать на примере реакции горения метана:



Задача 1. Рассчитайте количество теплоты, выделившейся при сгорании 0,25 моль метана, используя термохимическое уравнение реакции горения метана:

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + 890 кДж
Краткие условия:

Условия задачи 1
Решение
При сгорании 1 моль CH4 выделяется 890 кДж. Следовательно, количество теплоты, выделяемое при сгорании 0,25 моль метана, будет равно:
    Q = 0,25 моль · 890 кДж/1 моль = 223 кДж.

Ответ: Q = 223 кДж.


Задача 2. Известны стандартные молярные теплоты образования Qобр (кДж/моль) метана (74,9), СО (110), О2 (0) и воды (285,8). Вычислите тепловой эффект реакции неполного сгорания 1 моль метана до оксида углерода (II).

Решение
Запишем уравнение реакции неполного сгорания метана.
    2СН4 + 3О2 = 2СО + 4Н2О + Q
Согласно закону Гесса, теплота химической реакции (Qреакции) равна разности между суммой теплот образования продуктов реакции и суммой теплот образования исходных веществ:
    Qреакции = ΣQобр.(продуктов) — ΣQобр.(исх.веществ)
Подставив в эту формулу исходные данные, получим:
    Qреакции = 2Qобр(CO) + 4Qобр(H2O) – 2Qобр(CH4) – 3Qобр(O2) =

    = 2 · 110 + 4 · 285,8 – 2 · 74,9 – 0 = 1213,4 кДж.

Ответ: Qреакции = 1213,4 кДж.