В результате сгорания ацетилена объёмом 1,12 л выделилось 65,25 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение реакции 2C2H2+5O2=4CO2+2H2O+Q
Цель: понять и решить задачу по термохимии.
Данные:
- Объем ацетилена C2H2: 1,12 л
- Выделенная теплота: 65,25 кДж
- Термохимическое уравнение: 2 C2H2 + 5 O2 → 4 CO2 + 2 H2O + Q
Порядок решения:
Определяем число молей ацетилена, используя стандартный объем газа при Н.U. (STP): Vок=22,4 л/моль. n(C2H2) = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,0500 моль.
По коэффициентам уравнения горения 2 C2H2 соответствуют одной «порции» реакции. Количество порций: число порций = n(C2H2) / 2 = 0,0500 / 2 = 0,025.
Полная энергия, выделяемая при одной порции (q порции) связана с общим Q через количество порций: 0,025 × Q = 65,25 кДж Q = 65,25 кДж / 0,025 = 2610 кДж.
Поскольку тепло выделяется, знак для термохимического уравнения будет отрицательным. Значит: Q = −2610 кДж (для уравнения, записанного как 2 C2H2 + 5 O2 → 4 CO2 + 2 H2O).
Итоговое термохимическое уравнение: 2 C2H2 + 5 O2 → 4 CO2 + 2 H2O ; ΔHrxn = −2,61 × 10^3 кДж Примечание: Q обычно записывают как −2610 кДж к этому уравнению. Если оставить в виде “+Q”, то Q = −2610 кДж.
Дополнительно:
- Принято считать, что вода образуется жидкой (H2O(l)) для стандартного равновесного энтальпийного расчета. Величина Q, полученная из условий задачи, относится к данному состоянию продуктов и к объему, принятым под-STP. Если состояние воды другое (пар), номинал Q изменится.
