Question

Тепловой эффект реакции 2Mg (к) + CO2(г) = 2MgOк + C (гр) на основании значений стандартных энтальпий образования веществ

ΔfН0298(СО2) = –393,5кДж/моль, ΔfН0298(MgO) = –601,2кДж/моль равен:

Answer 1

Для решения данной задачи, мы должны использовать понятие стандартной энтальпии реакции и стандартных энтальпий образования соединений.

Стандартная энтальпия реакции (ΔrH°) может быть рассчитана как сумма стандартных энтальпий образования продуктов и разность между суммой стандартных энтальпий образования реагентов. То есть:

ΔrH° = Σ(ΔfH° (продукты)) - Σ(ΔfH° (реагенты))

Для данной реакции, у нас есть следующие данные:
ΔfH°(СО2) = -393.5 кДж/моль (стандартная энтальпия образования CO2)
ΔfH°(MgO) = -601.2 кДж/моль (стандартная энтальпия образования MgO)

Теперь, мы можем рассчитать стандартную энтальпию реакции по формуле:
ΔrH° = 2(ΔfH°(MgO)) + ΔfH°(C) - 2(ΔfH°(Mg)) - ΔfH°(CO2)

Здесь нам следует обратить внимание, что в реакции начальные вещества - это 2Mg и CO2, а конечные вещества - это 2MgO и C. Таким образом, мы должны учесть коэффициенты перед веществами в реакции при рассчете стандартной энтальпии реакции.

Подставив данные в формулу, получаем:
ΔrH° = 2(ΔfH°(MgO)) + ΔfH°(C) - 2(ΔfH°(Mg)) - ΔfH°(CO2)
= 2(-601.2 кДж/моль) + ΔfH°(C) - 2(0) - (-393.5 кДж/моль)
= -1202.4 кДж/моль + ΔfH°(C) + 393.5 кДж/моль
= -808.9 кДж/моль + ΔfH°(C)

Теперь нам нужно найти значение ΔfH°(C). Для этого нам может помочь стандартная энтальпия образования CO2 и уравнение реакции горения углерода:
C(gr) + O2(g) → CO2(g)

Из уравнения реакции видно, что для образования 1 моля CO2 требуется 1 моль углерода. Таким образом, стандартная энтальпия образования углерода (ΔfH°(C)) будет равна стандартной энтальпии реакции горения углерода, которая равна -393.5 кДж/моль.

Итак, тепловой эффект реакции 2Mg (к) + CO2(г) = 2MgOк + C (гр) будет равен:
ΔrH° = -808.9 кДж/моль + ΔfH°(C)
= -808.9 кДж/моль + (-393.5 кДж/моль)
= -1202.4 кДж/моль

Таким образом, тепловой эффект реакции составит -1202.4 кДж/моль.