Пример 3

Вычислите энтальпию перехода графита в алмаз, если известно, что энтальпия образования CO₂ из графита равна - 393,5 кДж/моль, а из алмаза -
395,4 кДж/моль.

Решение.

Разность энтальпий реакций, идущих от различных начальных фазовых состояний к одинаковому конечному состоянию продукта, есть энтальпия фазового перехода. Энтальпию перехода графита в алмаз измерить непосредственно невозможно, но ее можно рассчитать по разности энтальпий сгорания графита и алмаза. Распишем эти термохимические уравнения:

1. С_{(графит)} + O_{2 (Г)} = CO_2(Г), DH₁ = -393,3 кДж,

2. С_(алмаз) + O_2(Г) = CO_2(Г), DH₂ = -395,4 кДж,

DH⁰_{превращ.} = DH⁰_{сгорания С(гр.)} - DH_{сгорания С(алмаза)} = DH₁ - DH₂ =

= [(-393,3) - (-395,4)] = 2,1 кДж.

Задания

81. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления 1 моль Fe₂О₃ металлическим алюминием. Ответ: –847,7 ,кДж.

82. Газообразный этиловый спирт С₂H₅ОН можно получить при взаимодействии этилена С₂H₄ (г) и водяных паров. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Ответ: –45,76 кДж.

83. Вычислите тепловой эффект реакции восстановления оксида железа(II) водородом, исходя из следующих термохимических уравнений:

FeO (к) + СО (г) = Fe (к) + СО₂ (г); DH = –13,18 кДж

СО (г)+ ¹/₂O₂ (г) = СО₂, (г); DH = –283,0 кДж

Н₂ (г) + ¹/₂О₂ (г) = Н₂0 (г); DH = –241,83 кДж

Ответ: +27,99 кДж.

84. При взаимодействии газообразных сероводорода и диоксида углерода образуются пары воды и сероуглерод CS₂ (г). Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Ответ: +65,43 кДж.

85. Напишите термохимическое уравнение реакции между СО (г) и водородом, в результате которой образуются СН₄ (г) и H₂O (г). Сколько теплоты выделится при этой реакция? Ответ: 206,16 кДж.

86. При взаимодействии газообразных метана и сероводорода образуются сероуглерод CS₂ (г) и водород. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Ответ: +230,43 кДж.

87. Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и хлорида водорода. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции было израсходовано 10 л аммиака в пересчете на нормальные условия? Ответ: 78,97 кДж.

88. Вычислите энтальпию образования метана, исходя из следующих термохимических уравнений:

H₂ (г) + ¹/₂О₂ (г) = Н₂О (ж) DH = –285,84 кДж

С (к) + О₂, (г) = СО₂, (г); DH =.–393,51 кДж

СН₄ (г) + 2О₂, (г) = 2Н₂О (ж) + СО (г); DH = –890,81 кДж

Ответ: –74,88 кДж.

89. Вычислите энтальпию образования гидроксида кальция, исходя из следующих термохимических уравнений:

Са (к) + ¹/₂О₂, (г) = СаО (к); DH = –635,60 кДж

Н₂, (г) +¹/₂О₂ (г) = Н₂О (ж); DH = –285,84 Дж

СаО (к) + Н₂О (ж) = Са(ОН)₂ (к); DH = –65,06 кДж

Ответ; –986,50 кДж.

90. Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола с образованием паров воды и диоксида углерода равен –3135,58 кДж. Составьте термохимическое уравнение этой реакции и вычислите энтальпию образования С₆Н₆(ж).
Ответ: +49,03 кДж.

91. При взаимодействии трех молей закиси азота N₂O с аммиаком образуются азот и пары воды. Тепловой эффект реакции равен –877,76 кДж. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите энтальпию образования
N₂O (г). Ответ: +81,55 кДж.

92. При сгорании газообразного аммиака образуются пары воды и оксид азота NO (г). Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив, ее тепловой эффект в расчете на 1 моль NH₃ (г). Ответ: –226,18 кДж.

93. Реакция горения метилового спирта выражается термохимическим, уравнением:

СН₃ОН (ж) + ³/₂О₂ (г) = СО₂, (г} + 2Н₂О (ж); DH = ?

Вычислите тепловой аффект этой реакции, если известно, что мольная теплота парообразования СН₃ОН (ж) равна +37,4 кДж. Ответ: –726,62 кДж.

94. Напишите термохимическое уравнение реакции горения 1 моль этилового спирта, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите энтальпию образования C₂H₅OH (ж), если известно, что при сгорании 11,5 г его выделилось 308,71 кДж теплоты. Ответ: –277,67 кДж.

95. Реакция горения бензола выражается термохимическим уравнением:

С₆Н₆ (ж) + 7¹/₂О₂, (г) = 6CО₂ (г) + ЗН₂О (г); DH = ?

Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная энтальпия парообразования бензола равна +33,9 кДж. Ответ: –3135,58 кДж.

96. Вычислите тепловой эффект и напишите термохимическое уравнение реакции горения I моль этана С₂Н₆ (г), в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Сколько теплоты выделится при сгорании 1 м³ этана в пересчете на нормальные условия? Ответ: 63742,86 кДж.

97. Реакция горения аммиака выражается термохимическим уравнением:

4NH₃, (г) + ЗО₂, (г) = 2N₂, (г) + 6Н₂О (ж); DH = –1530,28 кДж

Вычислите энтальпию образования NH₃ (г). Ответ: –46,19 кДж.

98. Энтальпия растворения безводного хлорида стронция SrCl₂ –47,70 кДж, а энтальпия растворения кристаллогидрата SrCl₂×6H₂O +30,96 кДж. Вычислите энтальпию гидратации SrCl₂. Ответ: –78,66 кДж.

99. Энтальпии растворения сульфата меди CuSO₄ и медного купороса CuSO₄×5H₂O соответственно равны –66,11 кДж и +11,72 кДж. Вычислите энтальпию гидратации: CuSO₄. Ответ: –77,83 кДж.

100. При получении молярной массы эквивалента гидроксида кальция из СaO (к) и H₂O (ж) выделяется 32,53 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите энтальпию образования оксида кальция.
Ответ: –635,6 кДж.

Химическое сродство