ЗНаКОМСТВО С ЭНЕРгИЕй В ХИМИЧЕСКИХ РЕаКЦИяХ
Уроки 23, 24, 25
Тема урока: Горение топлива и выделение энергии. Тепловые эффекты химических реакций. Решение задач по термохимическим уравнениям
Цели урока:
Сформировать понятия о тепловых эффектах хими- ческих реакций. Остановиться на экзо- и эндотермиче- ских реакциях.
Научить составлять термохимические уравнения.
Решение расчетных задач по термическим уравнениям.
Ход урока Опрос домашнего задания.
Сколько кислорода выделится при разложении 5 моль
хлората калия?
Ответ: 240 г
Сколько моль кислорода выделится при разложении 12,64 г перманганата калия?
Ответ: 0,04 моль
Кислородом, выделенным при разложении 90 г воды, окислили оксид углерода (ІІ) до оксида углерода (ІV). Сколько моль оксида углерода (ІІ) использовали на окис- ление?
Ответ: 5 моль
Какие газы и в каких количествах содержатся в сос-таве воздуха? Правильно ли считать воздух смесью газов?
Объяснение новой темы.
Экзотермические реакции идут с выделением, а эндо- термические – с поглощением тепла.
Тепловой эффект реакции – количество тепла, выде- ляющееся или поглощающееся во время реакции.
Реакции химических уравнений, в которых указаны тепловые эффекты, называются термохимическими урав- нениями.
Тепловой эффект реакции зависит от агрегатного состоя- ния реагирующих веществ и продуктов реакции, поэтому в термохимических уравнениях указываются агрегатные состояния веществ.
2H2(г)+O2(г)=2H2O (пар)+233,8 кДж
2H2(г)+O2(г)=2H2O (жидк.)+285,8 кДж
324
Стандартные условия: t=25°C, р=101,3 кПа.
По закону сохранения энергии, сколько тепла выделяет- ся при образовании вещества, столько же тепла поглоща- ется при его разложении.
Сколько тепла выделится по реакции H2(г)+F2(г)=
=2HF(г)+537,2 кДж, если образовалось 5 моль HF?
Решение:
Составление уравнения реакции:
, моль 1
|
1
|
2
|
М, г/моль 2
|
38
|
20
|
m, г 2
|
38
|
40
|
Н2 (г) + F2 (г)=2HF (г) + 537,2 кДж
Расчет количества тепла:
2 моль HF : 537,2 кДж = 5 моль HF : х кДж
х = 1343 кДж.
Ответ: Q = 1343 кДж.
Определение массы вещества, вступившего в реакцию по количеству поглощенного или выделенного тепла в ре- зультате горения серы, выделилось 2370 кДж энергии, сколько серы сгорело?
1. Дано: Решение:
Q = 2370 кДж 2. Составление уравнения реакции:
Н/н: m(S) – ? х г 2370 кДж
, моль
|
1
|
1
|
1
|
М, г/моль
|
32
|
32
|
64
|
m, г
|
32
|
32
|
64
|
S + O2= SO2+ 296,9 кДж
3. Расчет массы серы:
32 г S : 296,9 кДж = х г S : 2370 кДж
х = 255 г
Ответ: m(S) = 255 г.
Составление термохимического уравнения реакции по массе реагирующих веществ и по количеству выделенно- го или поглощенного тепла.
Рассчитайте тепловой эффект реакции при образова- нии 5 моль оксида фосфора (V), если при горении 6,2 г фосфора выделилось 154,8 кДж тепла.
325
Решение:
Составление уравнения реакции:
M(P) = 31 г/моль
6,2 г 154,8 кДж
4Р + 5O2 =2Р2O5 + Q
, моль 4 5 2
М, г/моль 31 32 142
m, г
Расчет количества вещества фосфора:
4 моль (Р) : 2 моль Р2O5 = х (Р) : 5 моль Р2O5
х = 10 моль Р m(Р) = 31 · 10 = 310 г
Расчет количества тепла:
6,2 г Р : 154,8 кДж = 310 г Р : х кДж; х = 7740 кДж
Расчет теплового эффекта реакции:
(P) =
6,2
= 0,2 моль;
31
0,2 моль P : 154,8 кДж = 4 моль P : х кДж
х = 3096 кДж 4Р+5О2=2Р2O5+3096 кДж
Ответ: Q = 3096 кДж; 7740 кДж.
Закрепление материала урока.
Определите, сколько тепла потребуется для получе- ния 500 г железа по данной реакции 3С(тв.)+2Fе2О3(тв.)=
=3СО(г)+4Fe(тв.)–464,2 кДж.
1. Дано: Решение:
m(Fe) = 500 г 2. Составление уравнения реакции: Н/н: Q – ?
3C(тв.)+2Fe2O3(тв.)=3CO(г)+4Fe(тв.)–464,2 кДж
, моль 2 4
М, г/моль 160 56
m, г 320 224
3. Расчет количества тепла:
224 г Fe : (–464,2) кДж = 500 г Fe : х кДж
х = –1036,16 кДж Q = –1036,16 кДж
4. Ответ: Q = –1036,16 кДж.
Сколько железа вступило в реакцию, если по реак- ции 2Fe(тв.)+1,5O2(г)=Fе2О3(тв.)+1118 кДж выделилось 452 кДж тепла?
326
Решение:
Составление уравнения реакции:
х г 452 кДж
3Fe(тв.)+1,50 (г)Fe O (тв.)+1118 кДж
2 2 3
, моль
|
3
|
1
|
М, г/моль
|
56
|
232
|
m, г
|
168
|
232
|
Расчет массы железа:
112 г Fe : 1118 кДж = х г Fe : 452 кДж
х = (112 · 452) : 1118 г = 45,28 г
Ответ: m(Fe) = 45,28 г.
Дайте определение теплового эффекта реакции.
Какие реакции называются экзо- и эндотермическими?
Приведите примеры экзо- и эндотермических реак- ций из повседневной жизни.
Какие факторы влияют на тепловой эффект реакции?
Дайте определение «стандартных условий».
Достарыңызбен бөлісу: |