Вычислите, какое количество теплоты выделилось при восстановлении Fe2O3 металлическим алюминием, если было получено 335,1 г железа.
Уравнение реакции:
2Al + Fe2O3 = Al2O3+ 2Fe
Решение
Значения стандартных теплот образования веществ приведены в специальных таблицах. Учитывая, что теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю. Рассчитаем тепловой эффект реакции, используя следствие из закона Гесса, получим:
Рассчитаем ее тепловой выход:
Воспользуемся следствием из закона Гесса:
Тепловой эффект химической реакции равен разности сумм теплот образования (ΔHf) продуктов реакции и исходных веществ, умноженных на стехиометрические коэффициенты (ν):
ΔН0298 = ∑(n прод.∙ΔН0298 прод.) – ∑(n исх.в-в ∙ΔН0298 исх.в-в)
В нашем случае:∆H⁰ = 2*∆H⁰(Fe) + ∆H⁰(Al2O3) – {∆H⁰(Fe2O3) + 2*∆H⁰(Al)}
∆H⁰ - для простых веществ равно 0, выпишем из таблицы требуемые значения:
∆H⁰(Al2O3) = -1669,8 кДж/моль
∆H⁰(Fe2O3) = -822,1 кДж/моль
∆H⁰ = -1669,8 + 822.1 = -847,7 кДж/моль
Реакция запишется в виде:
2Al + Fe2O3 = Al2O3+ 2Fe + 847,7 кДж
Вычисление количества теплоты, которое выделяется при получении 335,1 г железа, производим из пропорции:
MFe = 55,85 г/моль атомная масс железа.
(2 . 55,85) : 847,7 = 335,1 : х;
х = (847,7 . 335,1)/ (2 . 55,85) = 2543,1 кДж,
Ответ: 2543,1 кДж.