Основы химической термодинамики

Термохимические уравнения

• CaCO3(кр)=CaO(кр)+CO2(г),H=178кДж/моль
• или
• CaCO3(кр)=CaO(кр)+CO2(г) +178кДж/моль
• для обратной реакции
• СaO(г)+CO2(кр)=CaCO3(кр),H=-178кДж/моль
• fH наиболее стабильной модификации простого вещества принята равной нулю, поэтому в термохимических уравнениях допускаются дробные коэффициенты перед формулами простых веществ:
• С2Н6(г)+3,5О2(г)=2СО2(г)+3Н2О(г), H=-1431,9кДж/моль
• Тепловой эффект сгорания 1 моль вещества – стандартная теплота сгорания, т.о. Hсгорания(С2Н6)=-1431,9 кДж/моль

Энтальпийные диаграммы

Примеры термохимических расчетов и их применение для решения задач

• Определите сколько теплоты выделится при сгорании в стандартных условиях при 25С 10 л гремучего газа?
• Какой объем метана (температура в помещении 20С, р=101,3 кПа) следует сжечь для того, чтобы нагреть 300 мл воды до 80С, если исходная температура воды соответствовала температуре в помещении?
• Вычислите энтальпию образования кристаллического PCl5 если: Р4(к)+6Сl2(г)=РCl3(ж) +1272 кДж
• PCl3(ж)+Cl2(г)=PCl5(к)+137,2 кДж.
• 35,2 г минерала , содержащего 63,6% железа и 36,4 % серы по массе , сожгли в избытке кислорода, а твердый продукт сгорания прокалили с 15,4 г алюминия. Какое количество теплоты выделилось в результате каждого из этих процессов, если известно, что реакции проводились при постоянной температуре, а теплоты образования при данной температуре равны: сульфида железа 101 кДж/моль, оксид железа(III) 824 кДж/моль, оксид серы(IV) 297кДж/моль, оксид алюминия 1675 кДж/моль?

Оптимальное топливо

• Определите какой из видов топлива : водород под давлением 10 атм., при температуре 25С ( цена 25 у.е. за кубометр); метан при тех же условиях ( 5 у.е. за кубометр) и уголь ( 3 у.е. за килограмм), представляющий собой чистый графит, дает наибольшую энергию при сгорании: а) на единицу объема; б) на единицу массы; в) на у.е. стоимости?
• Справочные данные: fH (СН4)=-74,8кДж/моль; fH (СО2)=393,5 кДж/моль; fH (Н2О(ж))=285,8 кДж/моль, плотность графита 2,27 г/см3