Методические указания к теме.
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Количество теплоты, выделяющееся или поглотившее при реакции, называется тепловым эффектом -  измеряется

Тепловые эффекты рассчитываются, используя величины теплоты образования (разложения) и сгорания.

Теплота образования – количество выделившейся или поглотившейся теплоты при образовании 1 моль его из простых веществ в кДж.

Теплота сгорания – количество теплоты, выделяющейся при сгорании 1 моля вещества в токе кислорода.

Теплота сгорания при постоянном объеме определяется по формуле Коновалова.

- формула Коновалова, где n – количество атомов кислорода; m – число молей воды; x – термическая характеристика, определяется по таблице.

Следствия Гесса:

1 следствие. Тепловой эффект (энтальпия) реакции равен сумме теплот (энтальпий) образования продуктов реакции минус сумму теплот (энтальпий) образования исходных веществ с учетом их стехиометрических коэффициентов.

 

 


Для реакции общего вида: n1А + n2 В = n3С + n4Д +

Изменение энтальпии равно:

 

2 следствие. Тепловой эффект реакции равен изменению энтальпии взятой с противоположным знаком.

4 следствие. Тепловой эффект (энтальпия) реакции образования равен тепловому эффекту (энтальпии) реакции разложения с обратным знаком.

 

 


Тепловой эффект одной и той же реакции с участием газообразных веществ различен в зависимости от того проходит реакция при постоянном давлении (Р) или объеме (V)

Связь тепловых эффектов:

изменение числа молей газообразных веществ.

=0 - для жидкого и твердого состояния

Пример: Пользуясь табличными значениями энтальпий образования, определите изменение энтальпии и тепловой эффект реакции в стандартных условиях.

СН4 + Н2О(г) = СО + 3Н2

Решение:

Используем следствие из закона Гесса:

0 реакц = SDНпродобр - SDНисхобр

Используем данные таблицы изменения энтальпии при стандартных условиях.

вещество 0обр, КДж/ моль
СО -110,53
Н2 0
СН4 -74,85
Н2О(г) -241,81

0реакц = (DН0СО + 3DН0Н2 ) – (DН0СН4 + DН0Н2О(г)) = (-110,53) + 0 – (-74,85) – (-241,81) = - 110,53 + 74,85 + 241,81 = 206,13 кДж/моль

Тепловой эффект реакции равен изменению энтальпии с обратным знаком

 

Пример: Вычислите теплоту сгорания пентана С5Н12 Qр при 250 С по формуле Д.П. Коновалова.

Решение:

Горение пентана протекает по уравнению:

С5Н12 + 8О2 = 5СО2 + 6Н2О(ж)

По формуле Д.П.Коновалова тепловой эффект равен Qv = 204,2 n = 44,4 m + х,  где

 n – число атомов кислорода, требующихся для полного сгорания 1 моля данного вещества;

 m – число молей воды, образующихся при сгорании;

 х – термическая характеристика, определяется по таблице 5.

Для предельных углеводородов х = 0.

Для данной реакции n = 16; m = 6.

Qv = 204,2 * 16 + 44,4 * 6 = 3267,2 = 266,4 = 3533,6 кДж/моль

Теплоту сгорания Qр рассчитываем по формуле Qp = Qv - Dn RT

При подсчете изменения числа молей Dn учитываем только газообразные вещества:                          Dn = 5моль – 9моль = - 4моль   

Qр = 3533,6 кДж/моль + 4моль*8,31 *10-3кДж/мольК * 298К = 3533,6 + 9,9 = 3543,5 кДж/моль.



Пример: По формуле Коновалова

Вычислить теплоту сгорания пентана  при постоянном давлении по формуле Коновалова при 25°С, если горение протекает по уравнению:

;

,

где  - число молей воды – 6;  - число атомов кислорода – 16;  (одинарная связь);

;

;

;

;

;

Дата: 2019-11-01, просмотров: 215.