А) Вычислим молярную массу перекиси водорода (H2O2) и кислорода (O2) (смотри таблицу Менделеева): M (H2O2) = 2 ⋅ 1 + 2 ⋅ 16 = 34 (г/моль), M (O2) = 2 ⋅ 16 = 32 (г/моль). По уравнению реакции найдем массу кислорода (O2), который выделяется при полном разложении перекиси водорода (H2O2):
при разложении перекиси водорода массой 68 г выделяется 32 г O2 при разложении перекиси водорода массой 34 г выделяется х г O2
Следовательно, при полном разложении перекиси водорода выделится 16 г кислорода (O2). Найдем объем кислорода (O2), который выделится при полном разложении перекиси водорода,по формуле перерасчета, которая устанавливает связь между массой и объемом газа:
Откуда выразим объем произвольной массы газа: Получаем: V (O2) = 16 ⋅ 22,4 / 32 = 11,2 (л). ответ: при разложении перекиси водорода выделится 11,2 литра кислорода. б) По уравнению реакции найдем химическое количество кислорода (O2), который выделяется при полном разложении перекиси водорода (H2O2):
CaCO₃(кр) = CaO(кр) + CO₂(г) Как видно из уравнения реакции, на один моль CaO приходится 1 моль CO₂. 1 моль газа занимает объем 22,4 л при н.у. х моль газа занимает объем 201,6 л при н.у.
х = 201,6/22,4 = 9 моль. Значит, оксида кальция получилось тоже 9 моль. Количество теплоты 1808,1 кДж поглощено при получении 9 моль CaO. Количество теплоты х кДж поглощается при получении 1 моль CaO
х = 1808,1 / 9 = 200,9 кДж - это энтальпия ΔH (тепловой эффект) реакции разложения карбоната кальция. Будем считать, что реакция протекала при стандартных условиях: давлении 1 атмосфера, температуре 298 К (а не 0 °С - это уже нормальные условия). Тогда тепловой эффект реакции можно считать стандартным: ΔH = ΔH°. Тогда для расчета стандартной энтальпии образования CaO из элементов ΔH⁰f(CaO) можно использовать стандартные энтальпии образования ΔH°f остальных реагентов по закону Гесса: ΔH° = Σ ΔH°f (продукты) — Σ ΔH°f (реагенты) ΔH° = ΔH°f(CaO) + ΔH°f(CO₂) - ΔH°f(CaCO₃) Отсюда ΔH°f(CaO) = ΔH° - ΔH°f(CO₂) + ΔH°f(CaCO₃) По справочным данным ΔH°f(CO₂) = - 393,5 кДж/моль, ΔH°f(CaCO₃) = -1206,9 кДж/моль. Тогда ΔH°f(CaO) = 200,9 - (-393,5) + (-1206,9) кДж/моль = -612,5 кДж/моль ответ: -612 кДж/моль. (По справочнику ΔH°f(CaO) = - 635,5 кДж/моль)
