Пользуясь табличными значениями H0обр реагентов, найти тепловой эффект реакции 2 Al(к) + Cr2O3(к) =Al2O3(к) + 2Cr(к). Сколько тепла выделилось при образовании 1 г хрома?
Решение
У нас протекает реакция:
2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr
Найдем изменение энтальпии для реакции, используя следствие из закона Гесса:
Следствие из закона Гесса: тепловой эффект реакции (стандартная энтальпия химической реакции ΔН0298) равен разности между суммой стандартных энтальпий образования продуктов реакции и суммой стандартных энтальпий образования исходных веществ с учетом стехиометрических количеств всех веществ и их агрегатных состояний.
ΔН0298 = ∑(n прод.∙Δ Н0298 прод.) – ∑(n исх.в-в ∙ΔfН0298 исх.в-в)
Запишем закон Гесса для нашей реакции:
ΔН0298 = ΔН0Al2O3 -ΔН0Cr2O3
Из справочника возьмем данные:
ΔН0(Al2O3 (кр.) )= -1675,7 кДж/моль
ΔН0(Cr2O3 (кр.) )= -1140,6 кДж/моль
Для простых веществ изменение энтальпии реакции равно нулю.
Рассчитаем изменение энтальпии реакции:
ΔН0298 = ΔН0Al2O3 -ΔН0Cr2O3 = -1675.7+1140.6 = -535,1 кДж
Тепловой выход реакции составляет:
Q = +535.1 кДж
Термохимическое уравнение реакции имеет вид:
2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr + 535.1 кДж
Количество хрома:
v = m/M = 1/52 = 0.019 моль
где v – количество вещества, моль; m – масса вещества, г; M – молярная масса вещества, г/моль.
При образовании 2 моль хрома выделяется 535,1 кДж, при образовании 0,019 тогда:
2-535,1
0,019-х
х = 0,019*535,1/2 = 5 кДж
Ответ: Q = 5 кДж