Задача №5
Рассчитайте теплоту сгорания газообразного вещества, если известна теплота сгорания данного вещества в жидком агрегатном состоянии и его мольная теплота испарения. Теплоту сгорания жидкого вещества возьмите в табл. 4, температуру кипения – из табл.5. Мольную теплоту испарения рассчитайте по формуле:
,
Дж/(моль·К)
Таблица 5
Вариант |
Вещество |
ТКИП, К |
1 |
нитрометан |
374 |
2 |
нитроэтан |
385 |
3 |
этиленгликоль |
471 |
4 |
глицерин |
563 |
5 |
диметиламин |
280 |
6 |
ацетон |
329 |
7 |
циклогексан |
354 |
8 |
этилацетат |
350 |
Продолжение таблицы 5
Вариант |
Вещество |
ТКИП, К |
9 |
пропанол-1 |
370 |
10 |
этанол |
351 |
11 |
|
411 |
12 |
муравьиная кислота |
374 |
13 |
хлороформ |
334 |
14 |
анилин |
457 |
15 |
диэтиловый эфир |
308 |
16 |
|
389 |
17 |
валериановая кислота |
450 |
18 |
толуол |
384 |
19 |
октан |
399 |
20 |
муравьиная кислота |
374 |
21 |
бутанол |
391 |
22 |
хлорметан |
337 |
23 |
пентан |
309 |
24 |
уксусная кислота |
391 |
25 |
нитробензол |
484 |
26 |
хлорбензол |
405 |
27 |
м-ксилол |
412 |
28 |
нитроглицерин |
398 |
29 |
1,4-диоксан |
374 |
30 |
бензол |
353 |
амиловый
спирт
пиридинРешение:
Определим теплоту сгорания газообразного пропана, если известна теплота сгорания жидкого пропана (H1= –2200 кДж/моль) и мольная теплота испарения жидкого пропана (H2 = 20 кДж/моль). Для этого воспользуемся методом составления циклов из реакций с известной и неизвестной энтальпиями.
Составим термохимическую схему:
Рис. 1 - Термохимическая схема
Переход из начального состояния «газообразный пропан» в конечное состояние «продукты сгорания» можно совершить как напрямую, так и через промежуточное состояние «жидкий пропан». Согласно закону Гесса тепловой эффект не зависит от пути протекания процесса. Тепловой эффект перехода «газ–жидкость» равен по величине, но обратен по знаку тепловому эффекту перехода «жидкость-газ».
ΔН3 = –ΔН2 + ΔН1 = –20 + (–2200) = –2220 кДж/моль.