1. Можно ли представить себе автомобиль, работающий на металлическом сплаве или на гидриде металла? Подобные проекты высокоэффективного и, главное, экологически чистого «водородного» автомобиля уже разработаны. Гидрид кальция разлагается водой с выделением водорода согласно термохимическому уравнению реакции:
CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2 + 226,8 кДж.
Определите количество теплоты, выделившейся при взаимодействии с водой 21 г гидрида кальция.
2. Одна из самых простых химических грелок содержит оксид кальция CaO (негашеную известь), который взаимодействует с водой с образованием гидроксида кальция Ca(OH)2 . Температура грелки в результате протекающей в ней реакции может достигать 70-80 градусов цельсия.
Составьте термохимическое уравнение реакции, если при взаимодействии с водой 2 моль оксида кальция выделяется 130 кДж теплоты.
3. В нашей стране, богатой таким ресурсом, как природный газ, довольно сильно распространено использование бытовых приборов, работающих на «голубом топливе». Оно применяется как для обогрева, так и для приготовления пищи. Природный газ примерно на 97% состоит из метана CH4. Тепловой эффект реакции горения метана составляет 890 кДж.
Определите количество теплоты, выделившееся при полном сгорании 0,2 моль метана с образованием углекислого газа и водяного пара (H2O).
Vпр.(N₂) = 0,5 л
Найти: ηоб.
Решение:
4СН₃NH₂ + 9O₂ = 2N₂ + 4CO₂ + 10H₂O
объемный выход ηоб. =Vпр.(N₂)/Vтеор.(N₂), где Vпр.(N₂) -практически полученный объем, Vтеор(N₂) - теоретический, рассчитанный по уравнению реакции объем.
Метиламин и азот - газы, их химические количества при н.у. пропорциональны объемам:
n = V/Vm = V/22,4л, (Vm - молярный объем, 22,4 л)
По уравнению реакции из 4 молей метиламина получается 2 моля азота, т.е. соотношение 2 :1
n(СН₃NН₂) = 1,12/22,4 = 0,05 моля
n(N₂) = (1/2)n(CH₃NH₂) = 0,05/2 = 0,025моля
Vтеор.(N₂) = n(N₂) * Vm = 0,025*22,4 = 0,56 (л)
ηоб. = 0,5/0,56 ≈ 0,893 (89,3%)
ответ: 89,3%