Главная / Теория для подготовки к ЕГЭ / Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения. Расчеты теплового эффекта реакции.
Если вы готовы заниматься и настроены на получение высоких баллов на ЕГЭ по Химии
Баннер 4Тогда этот курс для вас!
Баннер 4-1
Уникальная разработанная система вебинаров с домашними заданиями и системой онлайн тестирования.
ЗАПИСАТЬСЯ НА КУРС

Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения. Расчеты теплового эффекта реакции.

Любая химическая реакция сопровождается выделением или поглощением энергии в виде теплоты.

По признаку выделения или поглощения теплоты различают экзотермические и эндотермические реакции.

Экзотермические реакции – такие реакции, в ходе которых тепло выделяется (+Q).

Эндотермические реакции – реакции, при протекании которых тепло поглощается (-Q).

Тепловым эффектом реакции (Q) называют количество теплоты, которое выделяется или поглощается при взаимодействии определенного количества исходных реагентов.

Термохимическим уравнением называют уравнение, в котором указан тепловой эффект химической реакции. Так, например, термохимическими являются уравнения:

тепловой эффект химической реакции

Также следует отметить, что термохимические уравнения в обязательном порядке должны включать информацию об агрегатных состояниях реагентов и продуктов, поскольку от этого зависит значение теплового эффекта.

Расчеты теплового эффекта реакции

Пример типовой задачи на нахождение теплового эффекта реакции:

При взаимодействии 45 г глюкозы с избытком кислорода в соответствии с уравнением

C6H12O6(тв.) + 6O2(г) = 6CO2(г) + 6H2O(г) + Q

выделилось 700 кДж теплоты. Определите тепловой эффект реакции. (Запишите число с точностью до целых.)

Решение:

Рассчитаем количество вещества глюкозы:

n(C6H12O6) = m(C6H12O6) / M(C6H12O6) = 45 г / 180 г/моль = 0,25 моль

Т.е. при взаимодействии 0,25 моль глюкозы с кислородом выделяется 700 кДж теплоты. Из представленного в условии термохимического уравнения следует, что при взаимодействии 1 моль глюкозы с кислородом образуется количество теплоты, равное Q (тепловой эффект реакции). Тогда верна следующая пропорция:

0,25 моль глюкозы — 700 кДж

1 моль глюкозы — Q

Из этой пропорции следует соответствующее ей уравнение:

0,25 / 1 = 700 / Q

Решая которое, находим, что:

Q = 2800 кДж

Таким образом, тепловой эффект реакции составляет 2800 кДж.

Расчёты по термохимическим уравнениям

Намного чаще в заданиях ЕГЭ по термохимии значение теплового эффекта уже известно, т.к. в условии дается полное термохимическое уравнение.

Рассчитать в таком случае требуется либо количество теплоты, выделяющееся/поглощающееся при известном количестве реагента или продукта, либо же, наоборот, по известному значению теплоты требуется определить массу, объем или количество вещества какого-либо фигуранта реакции.

Пример 1

В соответствии с термохимическим уравнением реакции

3Fe3O4(тв.) + 8Al(тв.) = 9Fe(тв.) + 4Al2O3(тв.) + 3330 кДж

образовалось 68 г оксида алюминия. Какое количество теплоты при этом выделилось? (Запишите число с точностью до целых.)

Решение

Рассчитаем количество вещества оксида алюминия:

n(Al2O3) = m(Al2O3) / M(Al2O3) = 68 г / 102 г/моль = 0,667 моль

В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 4 моль оксида алюминия выделяется 3330 кДж. В нашем же случае образуется 0,667 моль оксида алюминия. Обозначив количество теплоты, выделившейся при этом, через x кДж составим пропорцию:

4 моль Al2O3 — 3330 кДж

0,667 моль Al2O3 — x кДж

Данной пропорции соответствует уравнение:

4 / 0,667 = 3330 / x

Решая которое, находим, что x = 555 кДж

Т.е. при образовании 68 г оксида алюминия в соответствии с термохимическим уравнением в условии выделяется 555 кДж теплоты.

Пример 2

В результате реакции, термохимическое уравнение которой

4FeS2(тв.) + 11O2(г) = 8SO2(г) + 2Fe2O3(тв.) + 3310 кДж

выделилось 1655 кДж теплоты. Определите объем (л) выделившегося диоксида серы (н.у.). (Запишите число с точностью до целых.)

Решение

В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 8 моль SO2 выделяется 3310 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 1655 кДж теплоты. Пусть количество вещества SO2, образовавшегося при этом, равняется x моль. Тогда справедливой является следующая пропорция:

8 моль SO2 — 3310 кДж

x моль SO2 — 1655 кДж

Из которой следует уравнение:

8 / х = 3310 / 1655

Решая которое, находим, что:

x = 4 моль

Таким образом, количество вещества SO2, образовавшееся при этом, составляет 4 моль. Следовательно, его объем равен:

V(SO2) = Vm ∙ n(SO2) = 22,4 л/моль ∙ 4 моль = 89,6 л ≈ 90 л (округляем до целых, т.к. это требуется в условии.)

Больше разобранных задач на тепловой эффект химической реакции можно найти здесь.

Баннер 10
А ты хочешь получить
100 баллов по Химии?
ЖМИ И УЗНАЙ КАК
Комментарии
17.10.2018 / 22:53
Егор

Ошибка в последнем задании,в пропорции. Вместо SO2 написано Fe2O3

    20.10.2018 / 18:31
    Сергей Широкопояс

    спасибо за указание на опечатку, исправлено.

21.12.2018 / 21:01
Лина

Опечатка в последнем. В решении повторяется 3310, хотя во второй раз должно быть написано 1655

    24.12.2018 / 20:30
    Сергей Широкопояс

    Большое спасибо! Действительно, опечатка. Исправил

19.01.2020 / 11:14
Ёжик

опечатка в решении 1 примера: «в нашем случае образуется 0,6667 моль оксида алюминия», хотя до этого и после написано — 0,667 моль

    27.01.2020 / 19:43
    Сергей Широкопояс

    Это не опечатка, просто случайно взял чуть более точное значение при составлении уравнения. Однако, соглашусь, что числа по ходу решения менять не стоит. Поправил

09.11.2020 / 00:57
Мария Миронова

очень хороший и краткий конспект для 9 класса… моя учительница даже не заметила, что я списала откуда-то… спасибо большое)))))

    09.11.2020 / 11:53
    Соавтор проекта Борисов И.С.

    Добрый день! Пользуйтесь

03.06.2021 / 08:05
Человек

Здравствуйте, потрясающий материал! Спасибо.

    11.06.2021 / 21:26
    Соавтор проекта Борисов И.С.

    Все для вас!

21.04.2022 / 23:58
Ирина

Здравствуйте, не могли бы вы объяснить как решить вот эту 27 задачу:

Окисление алюминия протекает в соответствии с ТХУ

3Fe3O4 +8 AL =9 Fe +4 AL2O3 +3330 кДж

Какое количество тепла выделится (кДж), если в результате реакции масса оксида

алюминия оказалась меньше массы исходного оксида на 14,4 г.?

    29.04.2022 / 22:46
    Соавтор проекта Борисов И.С.

    Добрый день! Начать рекомендую с записи уравнения реакции и обозначения одного их количеств за х.

18.11.2022 / 14:06
Александра

Готовлюсь к ЕГЭ. Нам сказали, что коэффиценты и количество теплоты ставить под молекулами-однозначно. Мы решали именно так и ответы сходятся. Тут же, почему-то количество теплоты то в знаменателе, то в числителе. Почему?

    18.11.2022 / 20:50
    Соавтор проекта Борисов И.С.

    Добрый день! Все там на месте. Рекомендую перечитать и разобраться.

24.11.2023 / 00:25
Полина

Здравствуйте! В первом примере для решения задач с термохимическим уравнение у вас в объяснении 0,6667-шестерка лишняя.

    09.12.2023 / 22:08
    Соавтор проекта Борисов И.С.

    Добрый день! Благодарю за бдительность, исправил.

24.11.2023 / 00:29
Полина

Извините, увидела пояснение в комментариях, вы не ошиблись. Спасибо вам огромное за материал!!! Для 11-ка самое то: все по-научному, понятно и емко.

    09.12.2023 / 22:09
    Соавтор проекта Борисов И.С.

    Пусть на пользу.

Добавить комментарий
Ваш e-mail не будет опубликован

Введите корректный e-mail для получения уведомлений.

Мы уже начали готовиться к ЕГЭ по Химии
Прямо сейчас!
Баннер 5