Question

Тепловой эффект реакции: C(тв)+1/2O2(г)=СО(г), протекающей при постоянном объеме и температуре 200С,равен -108,9кДж/моль. Определите тепловой эффект данной реакции при постоянном давлении и при той же температуре.

Answer 1

Для определения теплового эффекта данной реакции при постоянном давлении и при той же температуре мы можем использовать уравнение нагревания (теплового баланса) реакции. Это уравнение имеет вид:

ΔH(p) = ΔH(v) + ΔnRT

где ΔH(p) - тепловой эффект при постоянном давлении,
ΔH(v) - тепловой эффект при постоянном объеме,
Δn - изменение количества газовых молекул в реакции,
R - универсальная газовая постоянная,
T - температура в Кельвинах.

Для вычисления теплового эффекта при постоянном давлении, нам необходимо знать ΔH(v) и Δn и подставить значения в уравнение.

Для начала раскроем выражение реакции:
C(тв) + 1/2O2(г) → CO(г)

Из данного выражения видно, что протекает реакция образования одного моля газа (CO) при постоянном объеме и температуре 200 °C. Таким образом, Δn = 1 моль.

Теперь нам нужно найти значениe ΔH(v). По условию задачи, тепловой эффект реакции при постоянном объеме и температуре 200 °C равен -108,9 кДж/моль. Это и есть значение ΔH(v).

Заметим, что единицы измерения должны быть одинаковыми, поэтому переведем -108,9 кДж/моль в Дж/моль. Один килоджоуль равен 1000 Дж, поэтому:

ΔH(v) = -108,9 кДж/моль × 1000 Дж/1 кДж = -108900 Дж/моль

Теперь, подставим полученные значения в уравнение нагревания:

ΔH(p) = ΔH(v) + ΔnRT

ΔH(p) = -108900 Дж/моль + 1 моль × 8,314 Дж/моль·К × 473 К

(здесь используется значение R, равное 8,314 Дж/моль·К)

ΔH(p) = -108900 Дж/моль + 3950 Дж/моль

ΔH(p) = -105950 Дж/моль

Таким образом, тепловой эффект данной реакции при постоянном давлении и при той же температуре (200 °C) равен -105950 Дж/моль.