Question

Вычислите тепловые эффекты химической реакции при стандартных условиях 2CO(г) + SO2(г) = S(к) + 2CO2(г)

Answer 1

Хорошо, давайте разберем эту химическую реакцию и вычислим ее тепловые эффекты.

Первым шагом будет запись данной реакции:

2CO(г) + SO2(г) = S(к) + 2CO2(г)

Для вычисления тепловых эффектов нам понадобится информация о стандартных энтальпиях образования каждого реагента и продукта. Стандартная энтальпия образования обозначается как ΔH°f и измеряется в кДж/моль.

Из таблицы стандартных энтальпий образования мы находим следующие значения:

ΔH°f(CO(г)) = -110.5 кДж/моль
ΔH°f(SO2(г)) = -296.8 кДж/моль
ΔH°f(S(к)) = 0 кДж/моль
ΔH°f(CO2(г)) = -393.5 кДж/моль

Теперь приступим к вычислению тепловых эффектов.

Сначала найдем энтальпию образования реагентов:

ΔH°(реагенты) = (2 * ΔH°f(CO(г))) + ΔH°f(SO2(г))
= (2 * -110.5 кДж/моль) + (-296.8 кДж/моль)
= -221 кДж/моль - 296.8 кДж/моль
= -517.8 кДж/моль

Затем найдем энтальпию образования продуктов:

ΔH°(продукты) = ΔH°f(S(к)) + (2 * ΔH°f(CO2(г)))
= 0 кДж/моль + (2 * -393.5 кДж/моль)
= 0 кДж/моль - 787 кДж/моль
= -787 кДж/моль

Наконец, найдем изменение энтальпии реакции (ΔH°):

ΔH° = ΔH°(продукты) - ΔH°(реагенты)
= -787 кДж/моль - (-517.8 кДж/моль)
= -787 кДж/моль + 517.8 кДж/моль
= -269.2 кДж/моль

Таким образом, изменение энтальпии реакции (ΔH°) при стандартных условиях составляет -269.2 кДж/моль.

Обоснование: Изменение энтальпии реакции прямо связано с разницей в энергии между продуктами и реагентами. Отрицательное значение ΔH° показывает, что процесс является экзотермическим, то есть выделяется тепло. В данном случае, когда 2 молекулы CO газа и 1 молекула SO2 газа реагируют, они образуют 1 молекулу твердой серы и 2 молекулы CO2 газа, и при этом выделяется 269.2 кДж тепла на каждый моль реагентов.