Задача №2

Определите тепловой эффект реакции, приведенной в табл. 2, при T = 298 К и р = 1,0133·10⁵ Па:

а) по стандартным теплотам образования исходных и конечных веществ;

б) по стандартным теплотам сгорания исходных и конечных веществ.

Таблица 2

Вариант	Реакция
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
Продолжение таблицы 2
Вариант	Реакция
23
24
25
26
27
28
29
30

Решение:

Решение задачи рассмотрим на примере реакции синтеза аммиака:

.

а) Согласно следствию из закона Гесса, тепловой эффект реакции при стандартных условиях равен разности сумм стандартных теплот образования продуктов и исходных веществ:

, (16)

где – стехиометрические коэффициенты веществ в уравнении реакции.

Воспользуемся справочником физико-химических величин (табл.3):

Таблица 3

Вещество	, кДж/моль
N2	0
H2	0
NH3	–45,94

,

= 2·(–45,94) – (0 + 3·0) = –91,88 кДж.

б) Для реакций, протекающих с участием органических веществ, тепловой эффект реакции при стандартных условиях можно определять и по стандартным теплотам сгорания как разность сумм стандартных теплот сгорания исходных веществ и продуктов реакции:

. (17).

в) При отсутствии данных о теплотах образования или сгорания веществ, участвующих в реакции, можно вычислить тепловой эффект реакции, используя для этого методы приближенного расчета тепловых эффектов, например, по энергиям химических связей. В этом методе расчета сначала предполагают разложение исходных простых веществ на атомы, а затем образование из них конечного газообразного соединения. Первый этап связан с затратой энергии на разрыв связей в исходных простых веществах, а второй – с выделением энергии образования новых связей. Поэтому тепловой эффект реакции может быть определен по уравнению

, (18)

где n – число связей данного вида; ε – энергия разрыва или образования связей; n^* – число атомов твердых элементов; Q_возг – теплота возгонки твердого элемента..