Согласно своему варианту вычислите тепловой эффект химической реакции по стандартным теплотам образования при 298 К:
а) при р = const;
б) при V = const.
Стандартные теплоты образования участников реакции возьмите из справочных
данных (Приложение 1).
Уравнение реакции
CaCO3 (т) = CaO(т) + CO2 (г)
а) При данном варианте задачи предполагается, что давление (p) является постоянным. Чтобы вычислить тепловой эффект, нам необходимо знать стандартные теплоты образования каждого вещества в реакции. Стандартная теплота образования (ΔHf) - это количество теплоты, которое выделяется (отрицательное значение) или поглощается (положительное значение) при образовании одного моля вещества из его элементов в стандартных условиях (298 K и 1 атм давления).
Используя справочные данные (Приложение 1), найдем стандартные теплоты образования для всех участвующих веществ:
ΔHf(CaCO3 (т)) = -1206 кДж/моль
ΔHf(CaO(т)) = -635 кДж/моль
ΔHf(CO2 (г)) = -393,5 кДж/моль
Затем мы можем использовать закон Гесса, который утверждает, что тепловой эффект химической реакции равен разнице между суммой стандартных теплот образования продуктов и суммой стандартных теплот образования реагентов.
Тепловой эффект при постоянном давлении вычисляется следующим образом:
ΔH = Σ(ΔHf(продуктов)) - Σ(ΔHf(реагентов))
В данном случае:
ΔH = ΔHf(CaO(т)) + ΔHf(CO2 (г)) - ΔHf(CaCO3 (т)).
Подставим значения:
ΔH = (-635 кДж/моль) + (-393,5 кДж/моль) - (-1206 кДж/моль).
После вычислений получаем:
ΔH = -182 кДж/моль.
Таким образом, тепловой эффект химической реакции при постоянном давлении равен -182 кДж/моль.
б) При данном варианте задачи предполагается, что объем (V) является постоянным. В этом случае мы можем использовать стандартную формулу теплового эффекта химической реакции:
ΔH = ΔE + pΔV,
где ΔE - изменение энергии системы, p - давление и ΔV - изменение объема.
Для данной реакции ΔV равно нулю, так как объем не меняется. Таким образом, формула упрощается до:
ΔH = ΔE.
Тепловой эффект при постоянном объеме равен изменению энергии системы.
Для расчета этой задачи, если у нас нет прямых данных о ΔE для данной реакции, мы можем использовать тепловые эффекты из первого варианта задачи. Так как ΔH равно ΔE при постоянном объеме, ответ для этого варианта будет таким же, что и в первом варианте: ΔH = -182 кДж/моль.
Надеюсь, ответ на ваш вопрос был полным и понятным. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.