Question

Рассчитать тепловой эффект реакции C(графит) + 2H₂(г) = CH₄(г) на основании табличных значений ∆H⁰сгор. реагентов. С выделением или поглощением тепла протекает данная реакция?

Answer 1

Для решения данного вопроса необходимо использовать таблицу тепловых эффектов реакций (∆H⁰сгор.).

1. Сначала нужно найти тепловой эффект сгорания графита (C).
2. Затем найдем тепловой эффект сгорания водорода (H₂).
3. Вычислим тепловой эффект сгорания метана (CH₄) по формуле.

1. Тепловой эффект сгорания графита (C).
Из таблицы находим значение теплового эффекта сгорания графита (∆H⁰сгор(C)) равное -393,5 кДж/моль.

2. Тепловой эффект сгорания водорода (H₂).
Из таблицы находим значение теплового эффекта сгорания водорода (∆H⁰сгор(H₂)) равное -285,8 кДж/моль.
Учтем, что для данной реакции необходимо взять 2 моля водорода, поэтому результат нужно умножить на 2.

3. Тепловой эффект сгорания метана (CH₄).
Из таблицы находим значение теплового эффекта сгорания метана (∆H⁰сгор(CH₄)) равное -890,4 кДж/моль.

Теперь выполним расчет теплового эффекта реакции:
∆H⁰сгор(C) + 2∆H⁰сгор(H₂) = ∆H⁰сгор(CH₄)
∆H⁰сгор(C) + 2*(-285.8) кДж/моль = (-890.4) кДж/моль

Тепловой эффект реакции C(графит) + 2H₂(г) = CH₄(г) равен:
∆H⁰сгор(C) = (-890.4) кДж/моль - 2*(-285,8) кДж/моль
∆H⁰сгор(C) = (-890.4) кДж/моль +571,6 кДж/моль
∆H⁰сгор(C) = -318,8 кДж/моль

Тепловой эффект реакции равен -318,8 кДж/моль.

Теперь проанализируем полученный результат. Минусовое значение теплового эффекта означает, что во время реакции происходит выделение тепла. То есть, реакция C(графит) + 2H₂(г) = CH₄(г) происходит с выделением тепла.