CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O(ж) ΔH°r 298 = – 890 3 кДж моль = – 890300 Дж

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O(ж)
ΔH°r,298 = – 890,3 кДж/моль = – 890300 Дж/моль
ΔH°r,298 = ∑(ν ΔH° f 298)продукты –  ∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества
∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества = ∑(ν ΔH° f 298)продукты – ΔH°r,298
ΔH°(CH4) = ∑(ν ΔH° f 298)продукты – ΔH°r,298
ΔH°(CO2) = -393,51 кДж/моль
ΔH°(O2) = 0 кДж/моль
ΔH°(H2O(ж)) = -285,83 кДж/моль
ΔH°(CH4) = (-393,51 + 2*(-285,83)) – (-890,3) = -965,17 + 890,3 = -74,87 кДж/моль
ΔU 298 = ΔH° 298 – Δn* R * T
Δn – разность между числом молей газообразных конечных продуктов и исходных
Δn = 1 – (1+2) = -2
ΔU298 = – 890300 – (-2) * 8,31* * 298 = – 890300 – (-4952,76) = 895285,76 Дж = 895,25 кДж
Ответ: ΔH°(CH4) = -74,87 кДж/моль, ΔU298 = 895,25 кДж

7. C6H12O6(кр) = 2C2H5OH(ж) + 2CO2(г)
ΔH = – Q
ΔH°r,298 = ∑(ν ΔH° f 298)продукты –  ∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества

ΔH°(CO2(г)) = -393,51 кДж/моль
ΔH°(C6H12O6(кр)) = -1264 кДж/моль
ΔH°(C2H5OH(ж)) = -285,83 кДж/моль

ΔH°r,298 = (2*(-393,51) + 2*( -285,83)) – (-1264) = -1358,68 + 1264 = -94,68 кДж
Q = 94,68 кДж (при разложении 1 моль глюкозы)
n = m / M
M(C6H12O6(кр)) = 180 г/моль
n(C6H12O6(кр)) = 108 г / 180 г/моль = 0,6 моль
При разложении 1 моль глюкозы выделяется 94,68 кДж тепла
При разложении 0,6 моль моль глюкозы выделяется X кДж тепла
X = 94,68 * 0,6 / 1 = 56,8 кДж
Ответ: Q = 56,8 кДж

9. N2H4(ж) + 1/2N2O4(г) = 3/2N2 + 2H2O(ж)
ΔH = – Q
ΔH°r,298 = ∑(ν ΔH° f 298)продукты –  ∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества
ΔH°(N2H4(ж)) = 50,5 кДж/моль
ΔH°(N2O4(г)) = 9,6 кДж/моль
ΔH°(N2) = 0 кДж/моль
ΔH°(H2O(ж)) = -285,83 кДж/моль
ΔH°r,298 = 2*(-285,83) – (50,5 + 9,6) = -571,66 – 60,1 = – 631,76 кДж
Q = 631,76 кДж
Ответ: Q = 631,76 кДж

11.C2H4 + 3O2(г) = 2H2O(ж) + 2CO2(г)
ΔH = – Q
ΔH°r,298 = ∑(ν ΔH° f 298)продукты –  ∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества
ΔH°(C2H4) = 52,5 кДж/моль
ΔH°(O2) = 0 кДж/моль
ΔH°(CO2(г)) = -393,51 кДж/моль
ΔH°(H2O(ж)) = -285,83 кДж/моль
ΔH°r,298 = (2*(-285,83) + 2(-393,51)) – 52,5 = -1358,68 – 52,5 = -1411,18 кДж
Q = 1411,18 кДж
Данное количество теплоты выделяется при полном сжигании 1 моль C2H4
При выделении 6226 кДж теплоты в реакцию вступило X моль C2H4
X = 6226 * 1 / 1411,18 = 4,41 моль
По уравнению реакции:
n(C2H4) = 3*n(O2)
n(O2) = 3 * 4,41 моль = 13,23 моль
V = n * VM
V(O2) = 13,23 * 22,4 = 296,35 л
Ответ: V(O2) = 296,35 л

12.2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe
n = m / M
M(Fe2O3) = 160 г/моль
n(Fe2O3) = 80 / 160 = 0,5 моль
При восстановлении 0,5 моль Fe2O3 выделилось 424 кДж
При восстановлении 1 моль Fe2O3 выделилось X кДж
X = 424 * 1 / 0,5 = 848 кДж
Q = 848 кДж
ΔH°r,298 = – 848 кДж
ΔH°r,298 = ∑(ν ΔH° f 298)продукты –  ∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества
∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества = ∑(ν ΔH° f 298)продукты – ΔH°r,298
ΔH°(Fe2O3) = ∑(ν ΔH° f 298)продукты – ΔH°r,298
ΔH°(Al) = 0 кДж/моль
ΔH°(Fe) = 0 кДж/моль
ΔH°(Al2O3) = -1675,7 кДж/моль
ΔH°(Fe2O3) = -1675,7 – (- 848) = – 827,7 кДж/моль
Ответ: ΔH°(Fe2O3) = – 827,7 кДж/моль

16.CaC2 + 2H2O(ж) = Ca(OH)2 + C2H2
n = m / M
M(CaC2) = 64 г/моль
n(CaC2) = 16 / 64 = 0,25 моль
При растворении 0,25 моль CaC2 выделяется 31,3 кДж
При растворении 1 моль CaC2 выделяется X кДж
X = 31,3 / 0,25 = 125,2 кДж
ΔH°r,298 = – 125,2 кДж
ΔH°r,298 = ∑(ν ΔH° f 298)продукты –  ∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества
∑(ν ΔH° f 298)продукты = ΔH°r,298 + ∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества
ΔH°(CaC2) = -60 кДж/моль
ΔH°(H2O(ж)) = -285,83 кДж/моль
ΔH°(C2H2) = 226,0 кДж/моль
226,0 + ΔH°(Ca(OH)2) = – 125,2 + (-60) + 2*(-285,83)
226,0 + ΔH°( Ca(OH)2) = – 756,86
ΔH°(Ca(OH)2) = – 756,86 – 226,00 = -982,86 кДж/моль
Ответ: ΔH°(Ca(OH)2) = -982,86 кДж/моль

35. По закону Гесса найдем энтальпию (энергию) кристаллической решетки бромида серебра (I):
ΔH°f(AgBr) = ΔH°ат(Ag(кр)) + ΔH°ион(Ag(г)) + ΔH°исп(Br2(ж)) + ΔH°дис(Br2(г)) + ΔH°ср. эл.(Br2(г)) + ΔH°кр. р.(AgBr)
ΔH°кр. р.(AgBr) = -100,32 – (275,88 + 727,32 + 30,90 + 192,88 – 347,30) = -100,32 – 879,68 = -980 кДж/моль
Ответ: ΔH°кр. р.(AgBr) = -980 кДж/моль

38. H2 + I2 ↔ 2HI
K = [HI]² / ( [H2]*[I2] )
Сисх = Сравн + Спрореаг
За X обозначим концентрацию прореагировагировавших веществ.
По уравнению реакции: Спрореаг(I2) = Спрореаг(H2) = 2 * Собр.(HI)
Сравн (I2) = 1 – X
Сравн (H2) = 2 – X
Сравн (HI) = 2X
K = (2X)² / (1 – X)*(2 – X)
Преобразуем в квадратное уравнение. Найдем дискриминант:
-23X2 + 75X -50 = 0
D = b2 – 4ac
D = 1025
X = 0,934
Собр.(HI) = 2x = 1,868 моль/л
Ответ: в результате реакции образуется 1,868 моль иодоводорода.

Вариант 9
1. С(графит) + O2 = CO2 ΔH° = -393,5 кДж/моль
2Mg + O2 = 2MgO ΔH° = -1203,6 кДж/моль
Mg + 1/2O2 = MgO ΔH° = -1203,6 / 2 кДж/моль
MgO + CO2 = MgCO3 ΔH° = -117,7 кДж/моль
Складываем исходные уравнения:
С(графит) + O2 + 2Mg + 1/2O2 + MgO + CO2 = CO2 + MgO + MgCO3
С(графит) + 1,5O2 + 2Mg = MgCO3
ΔH° = -393,5 + (-1203,6 / 2) + (-117,7) = -1113 кДж/моль
ΔH°f(MgCO3) = -1113 кДж/моль
2.4NH3(г) + 3O2(г) = 2N2(г) + 6H2O(ж)
n = V / VM
n(N2) = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль
NH3(г) + 3/4O2(г) = 0,5N2(г) + 1,5H2O(ж)
При образовании 0,1 моль N2 выделяется 76,525 кДж тепла
При образовании 0,5 моль N2 выделяется X кДж тепла
X = 0,5 * 76,525 / 0,1 = 382,625 кДж
ΔH° = – 382,625 кДж
ΔH°r,298 = ∑(ν ΔH° f 298)продукты –  ∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества
∑(ν ΔH° f 298)исходные вещества = ∑(ν ΔH° f 298)продукты – ΔH°r,298
ΔH°( NH3(г)) = ΔH°(H2O(ж)) – ΔH°r,298
ΔH°(H2O(ж)) = -285,83 кДж/моль
ΔH°( NH3(г)) = 1,5*(-285,83) – (- 382,625) = -46,12 кДж/моль
Ответ: ΔH°( NH3(г)) = – 46,12 кДж/моль

3. N2 + 3H2 ↔ 2NH3
К моменту наступления равновесия в системе прореагировало 10% азота и водорода, соответственно:
[N2] = 2 моль/л * 0,1 = 0,2 моль/л
[H2] = 6 моль/л * 0,1 = 0,6 моль/л
Общее значение концентрации газов: 0,2 моль/л + 0,6 моль/л = 0,8 моль/л
По уравнению реакции 4 объема исходных газов дают 2 объема нового газа.
То есть из 0,8 моль/л образуется 0,4 моль/л аммиака
В смеси осталось: 2 моль/л + 6 моль/л – 0,4 моль/л = 7,6 моль/л
p2/p1 = 7,6 / 8 = 0,95
Ответ: давление в сосуде уменьшиться в 0,95 раз

4. 2Ca + O2 = 2CaO
ΔS°r,298 = ∑(ν S°298)продукты –  ∑(ν ΔS°298)исходные вещества
ΔS°(Ca) = 41,6 Дж/(моль К)
ΔS°(O2) = 205,04 Дж/(моль К)
ΔS°(CaO) = 38,1 Дж/(моль К)
ΔS°r,298 = 2 * 38,1 – (2 *41,6 + 205,04) = 76,2 – 288,24 = -212,04 Дж/ К
Энтропия окружающей среды возрастает: ΔS° = 212,04 Дж/ К
Данная реакция протекает с уменьшением энтропии ΔS°r,298 > 0. Согласно второму закону термодинамики: энтропия изолированных систем в необратимых процессах может только возрастать. Соответственно, протекание данной реакции в изолированной системе не возможно.

5. CO2(г) + С(графит) = 2CO(г)
Выражение для скорости протекания прямой реакции:
υ = k * p(CO2(г))
При p(CO2(г)) = 1:
υ1 = k * 1
Для увеличения скорости реакции в 4 раза необходимо увеличить давление в 4 раза
При p(CO2(г)) = 4:
υ2 = k * 4
υ2/ υ1 = 4

6. υ1/υ2 = k1/ k2= e Ea*(T2-T1) / R * T2*T1
k =  константа скорости реакции
e  = основание натурального логарифма
Ea = энергия активации, Дж
R =  универсальная газовая постоянная
T = температура, К
Т1 = 273 + 30 = 303 K
T2 = 273 + 50 = 323 K
υ1/υ2 = 2,7 130000*(323-303) / 8,31 * 323*303= 2,73,196 = 24 раза
Ответ: Скорость реакции возрастет в 24 раза.

LevSark 4.5

С радостью помогу с написанием научных работ любой сложности по всем экономико-правовым дисциплинам, истории, философии, маркетингу, менеджменту, политологии и многим другим. Сопровождение до защиты. Всегда в срок.

Нанять автора