Теплота реакции в закрытом сосуде

Ó÷åáíûå ìàòåðèàëû ïî ôèçè÷åñêîé õèìèè
Çàäà÷è ïî ôèçè÷åñêîé õèìèè.×àñòü 1.Õèìè÷åñêàÿ òåðìîäèíàìèêà

3. Òåðìîõèìèÿ

Òåðìîõèìèÿ èçó÷àåò òåïëîâûå ýôôåêòû
õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé. Âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ýòè
ðåàêöèè ïðîòåêàþò ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå èëè
ïîñòîÿííîì äàâëåíèè. Èç ïåðâîãî çàêîíà
òåðìîäèíàìèêè ñëåäóåò, ÷òî ïðè ýòèõ óñëîâèÿõ
òåïëîòà ÿâëÿåòñÿ ôóíêöèåé ñîñòîÿíèÿ. Ïðè
ïîñòîÿííîì îáúåìå òåïëîòà ðàâíà èçìåíåíèþ
âíóòðåííåé ýíåðãèè:

, , (3.1)

à ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè – èçìåíåíèþ
ýíòàëüïèè:

, . (3.2)

Ýòè ðàâåíñòâà â ïðèìåíåíèè ê õèìè÷åñêèì
ðåàêöèÿì ñîñòàâëÿþò ñóòü çàêîíà Ãåññà:

Òåïëîâîé ýôôåêò õèìè÷åñêîé ðåàêöèè,
ïðîòåêàþùåé ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè èëè
ïîñòîÿííîì îáúåìå, íå çàâèñèò îò ïóòè ðåàêöèè, à
îïðåäåëÿåòñÿ òîëüêî ñîñòîÿíèåì ðåàãåíòîâ è
ïðîäóêòîâ ðåàêöèè.

Äðóãèìè ñëîâàìè, òåïëîâîé ýôôåêò õèìè÷åñêîé
ðåàêöèè ðàâåí èçìåíåíèþ ôóíêöèè ñîñòîÿíèÿ.
 òåðìîõèìèè, â îòëè÷èå îò äðóãèõ ïðèëîæåíèé
òåðìîäèíàìèêè, òåïëîòà ñ÷èòàåòñÿ ïîëîæèòåëüíîé,
åñëè îíà âûäåëÿåòñÿ â îêðóæàþùóþ ñðåäó, ò.å. åñëè H < 0 èëè U
< 0. Ïîä òåïëîâûì ýôôåêòîì õèìè÷åñêîé ðåàêöèè
ïîíèìàþò çíà÷åíèå H
(êîòîðîå íàçûâàþò ïðîñòî “ýíòàëüïèåé
ðåàêöèè”) èëè U ðåàêöèè.

Åñëè ðåàêöèÿ ïðîòåêàåò â ðàñòâîðå èëè â òâåðäîé
ôàçå, ãäå èçìåíåíèå îáúåìà íåçíà÷èòåëüíî, òî

H = U +
(pV) U. (3.3)

Åñëè æå â ðåàêöèè ó÷àñòâóþò èäåàëüíûå ãàçû, òî
ïðè ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðå

H = U +
(pV) = U +
n .RT, (3.4)

ãäå n – èçìåíåíèå ÷èñëà ìîëåé
ãàçîâ â ðåàêöèè.

Äëÿ òîãî, ÷òîáû îáëåã÷èòü ñðàâíåíèå ýíòàëüïèé
ðàçëè÷íûõ ðåàêöèé, èñïîëüçóþò ïîíÿòèå
“ñòàíäàðòíîãî ñîñòîÿíèÿ”. Ñòàíäàðòíîå
ñîñòîÿíèå – ýòî ñîñòîÿíèå ÷èñòîãî âåùåñòâà ïðè
äàâëåíèè 1 áàð (= 105 Ïà) è çàäàííîé
òåìïåðàòóðå. Äëÿ ãàçîâ – ýòî
ãèïîòåòè÷åñêîå ñîñòîÿíèå ïðè äàâëåíèè 1 áàð,
îáëàäàþùåå ñâîéñòâàìè áåñêîíå÷íî ðàçðåæåííîãî
ãàçà.Ýíòàëüïèþ ðåàêöèè ìåæäó âåùåñòâàìè,
íàõîäÿùèìèñÿ â ñòàíäàðòíûõ ñîñòîÿíèÿõ ïðè
òåìïåðàòóðå T, îáîçíà÷àþò (r îçíà÷àåò “reaction”). Â
òåðìîõèìè÷åñêèõ óðàâíåíèÿõ óêàçûâàþò íå òîëüêî
ôîðìóëû âåùåñòâ, íî è èõ àãðåãàòíûå ñîñòîÿíèÿ èëè
êðèñòàëëè÷åñêèå ìîäèôèêàöèè.

Èç çàêîíà Ãåññà âûòåêàþò âàæíûå ñëåäñòâèÿ,
êîòîðûå ïîçâîëÿþò ðàññ÷èòûâàòü ýíòàëüïèè
õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé.

Ñëåäñòâèå 1. Ñòàíäàðòíàÿ ýíòàëüïèÿ
õèìè÷åñêîé ðåàêöèè

ðàâíà ðàçíîñòè ñòàíäàðòíûõ ýíòàëüïèé
îáðàçîâàíèÿ ïðîäóêòîâ ðåàêöèè è ðåàãåíòîâ (ñ
ó÷åòîì ñòåõèîìåòðè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ):

(3.5)

Ñòàíäàðòíîé ýíòàëüïèåé (òåïëîòîé)
îáðàçîâàíèÿ âåùåñòâà (f îçíà÷àåò “formation”) ïðè
çàäàííîé òåìïåðàòóðå íàçûâàþò ýíòàëüïèþ ðåàêöèè
îáðàçîâàíèÿ îäíîãî ìîëÿ ýòîãî âåùåñòâà èç
ýëåìåíòîâ, íàõîäÿùèõñÿ â íàèáîëåå óñòîé÷èâîì
ñòàíäàðòíîì ñîñòîÿíèè. Ñîãëàñíî ýòîìó
îïðåäåëåíèþ, ýíòàëüïèÿ îáðàçîâàíèÿ íàèáîëåå
óñòîé÷èâûõ ïðîñòûõ âåùåñòâ â ñòàíäàðòíîì
ñîñòîÿíèè ðàâíà 0 ïðè ëþáîé òåìïåðàòóðå.
Ñòàíäàðòíûå ýíòàëüïèè îáðàçîâàíèÿ âåùåñòâ ïðè
òåìïåðàòóðå 298 Ê ïðèâåäåíû â ñïðàâî÷íèêàõ.

Ïîíÿòèÿ “ýíòàëüïèÿ îáðàçîâàíèÿ”
èñïîëüçóþò íå òîëüêî äëÿ îáû÷íûõ âåùåñòâ, íî è
äëÿ èîíîâ â ðàñòâîðå. Ïðè ýòîì çà òî÷êó îòñ÷åòà
ïðèíÿò èîí H+, äëÿ êîòîðîãî ñòàíäàðòíàÿ
ýíòàëüïèÿ îáðàçîâàíèÿ â âîäíîì ðàñòâîðå
ïîëàãàåòñÿ ðàâíîé íóëþ:

Ñëåäñòâèå 2. Ñòàíäàðòíàÿ ýíòàëüïèÿ
õèìè÷åñêîé ðåàêöèè

ðàâíà ðàçíîñòè ýíòàëüïèé ñãîðàíèÿ ðåàãåíòîâ è
ïðîäóêòîâ ðåàêöèè (ñ ó÷åòîì ñòåõèîìåòðè÷åñêèõ
êîýôôèöèåíòîâ):

(3.6)

(c îçíà÷àåò “combustion”). Ñòàíäàðòíîé
ýíòàëüïèåé (òåïëîòîé) ñãîðàíèÿ âåùåñòâà íàçûâàþò
ýíòàëüïèþ ðåàêöèè ïîëíîãî îêèñëåíèÿ îäíîãî ìîëÿ
âåùåñòâà. Ýòî ñëåäñòâèå îáû÷íî èñïîëüçóþò äëÿ
ðàñ÷åòà òåïëîâûõ ýôôåêòîâ îðãàíè÷åñêèõ ðåàêöèé.

Ñëåäñòâèå 3. Ýíòàëüïèÿ õèìè÷åñêîé
ðåàêöèè ðàâíà ðàçíîñòè ýíåðãèé ðàçðûâàåìûõ è
îáðàçóþùèõñÿ õèìè÷åñêèõ ñâÿçåé.

Ýíåðãèåé ñâÿçè A- B íàçûâàþò
ýíåðãèþ, íåîáõîäèìóþ äëÿ ðàçðûâà ñâÿçè è
ðàçâåäåíèÿ îáðàçóþùèõñÿ ÷àñòèö íà áåñêîíå÷íîå
ðàññòîÿíèå:

AB(ã) A(ã) + B(ã).

Ýíåðãèÿ ñâÿçè âñåãäà ïîëîæèòåëüíà.

Áîëüøèíñòâî òåðìîõèìè÷åñêèõ äàííûõ â
ñïðàâî÷íèêàõ ïðèâåäåíî ïðè òåìïåðàòóðå 298 Ê. Äëÿ
ðàñ÷åòà òåïëîâûõ ýôôåêòîâ ïðè äðóãèõ
òåìïåðàòóðàõ èñïîëüçóþò óðàâíåíèå Êèðõãîôà:

(äèôôåðåíöèàëüíàÿ
ôîðìà) (3.7)

(èíòåãðàëüíàÿ ôîðìà)
(3.8)

ãäå Cp – ðàçíîñòü
èçîáàðíûõ òåïëîåìêîñòåé ïðîäóêòîâ ðåàêöèè è
èñõîäíûõ âåùåñòâ. Åñëè ðàçíèöà T2 – T1
íåâåëèêà, òî ìîæíî ïðèíÿòü Cp
= const. Ïðè áîëüøîé ðàçíèöå òåìïåðàòóð íåîáõîäèìî
èñïîëüçîâàòü òåìïåðàòóðíóþ çàâèñèìîñòü Cp(T) òèïà:

, (3.9)

ãäå êîýôôèöèåíòû a, b, c è ò.ä. äëÿ
îòäåëüíûõ âåùåñòâ áåðóò èç ñïðàâî÷íèêà, à çíàê îáîçíà÷àåò ðàçíîñòü ìåæäó
ïðîäóêòàìè è ðåàãåíòàìè (ñ ó÷åòîì êîýôôèöèåíòîâ).

ÏÐÈÌÅÐÛ

Ïðèìåð 3-1. Ñòàíäàðòíûå ýíòàëüïèè
îáðàçîâàíèÿ æèäêîé è ãàçîîáðàçíîé âîäû ïðè 298 Ê
ðàâíû -285.8 è -241.8 êÄæ/ìîëü, ñîîòâåòñòâåííî.
Ðàññ÷èòàéòå ýíòàëüïèþ èñïàðåíèÿ âîäû ïðè ýòîé
òåìïåðàòóðå.

Ðåøåíèå. Ýíòàëüïèè îáðàçîâàíèÿ
ñîîòâåòñòâóþò ñëåäóþùèì ðåàêöèÿì:

H2(ã) + ½O2(ã) = H2O(æ), H10 = -285.8;

H2(ã) + ½O2(ã) = H2O(ã), H20 = -241.8.

Âòîðóþ ðåàêöèþ ìîæíî ïðîâåñòè â äâå ñòàäèè:
ñíà÷àëà ñæå÷ü âîäîðîä ñ îáðàçîâàíèåì æèäêîé âîäû
ïî ïåðâîé ðåàêöèè, à çàòåì èñïàðèòü âîäó:

H2O(æ) = H2O(ã), H0èñï = ?

Òîãäà, ñîãëàñíî çàêîíó Ãåññà,

H10 + H0èñï = H20,

îòêóäà H0èñï =
-241.8 – (-285.8) = 44.0 êÄæ/ìîëü.

Îòâåò. 44.0 êÄæ/ìîëü.

Ïðèìåð 3-2. Ðàññ÷èòàéòå ýíòàëüïèþ ðåàêöèè

6C(ã) + 6H(ã) = C6H6(ã)

à) ïî ýíòàëüïèÿì îáðàçîâàíèÿ; á) ïî ýíåðãèÿì
ñâÿçè, â ïðåäïîëîæåíèè, ÷òî äâîéíûå ñâÿçè â
ìîëåêóëå C6H6 ôèêñèðîâàíû.

Ðåøåíèå. à) Ýíòàëüïèè îáðàçîâàíèÿ (â
êÄæ/ìîëü) íàõîäèì â ñïðàâî÷íèêå (íàïðèìåð, P.W.Atkins,
Physical Chemistry, 5th edition, pp. C9-C15): fH0(C6H6(ã))
= 82.93, fH0(C(ã))
= 716.68, fH0(H(ã))
= 217.97. Ýíòàëüïèÿ ðåàêöèè ðàâíà:

rH0 = 82.93 – 6 716.68 – 6 217.97 = -5525
êÄæ/ìîëü.

á)  äàííîé ðåàêöèè õèìè÷åñêèå ñâÿçè íå
ðàçðûâàþòñÿ, à òîëüêî îáðàçóþòñÿ. Â ïðèáëèæåíèè
ôèêñèðîâàííûõ äâîéíûõ ñâÿçåé ìîëåêóëà C6H6
ñîäåðæèò 6 ñâÿçåé C- H, 3 ñâÿçè C- C è 3 ñâÿçè C=C.
Ýíåðãèè ñâÿçåé (â êÄæ/ìîëü) (P.W.Atkins, Physical Chemistry, 5th
edition, p. C7): E(C- H) = 412, E(C- C) = 348, E(C=C) = 612.
Ýíòàëüïèÿ ðåàêöèè ðàâíà:

rH0 = -(6 412 + 3 348 + 3 612) = -5352 êÄæ/ìîëü.

Ðàçíèöà ñ òî÷íûì ðåçóëüòàòîì -5525 êÄæ/ìîëü
îáóñëîâëåíà òåì, ÷òî â ìîëåêóëå áåíçîëà íåò
îäèíàðíûõ ñâÿçåé C- C è äâîéíûõ ñâÿçåé C=C, à åñòü 6
àðîìàòè÷åñêèõ ñâÿçåé C C.

Îòâåò. à) -5525 êÄæ/ìîëü; á) -5352 êÄæ/ìîëü.

Ïðèìåð 3-3. Ïîëüçóÿñü ñïðàâî÷íûìè äàííûìè,
ðàññ÷èòàéòå ýíòàëüïèþ ðåàêöèè

3Cu(òâ) + 8HNO3(aq) = 3Cu(NO3)2(aq)
+ 2NO(ã) + 4H2O(æ)

ïðè 298 Ê.

Ðåøåíèå. Ñîêðàùåííîå èîííîå óðàâíåíèå
ðåàêöèè èìååò âèä:

3Cu(òâ) + 8H+(aq) + 2NO3-(aq)
= 3Cu2+(aq) + 2NO(ã) + 4H2O(æ).

Ïî çàêîíó Ãåññà, ýíòàëüïèÿ ðåàêöèè ðàâíà:

rH0 = 4fH0(H2O(æ))
+ 2fH0(NO(ã)) +
3fH0(Cu2+(aq))
– 2fH0(NO3-(aq))

(ýíòàëüïèè îáðàçîâàíèÿ ìåäè è èîíà H+
ðàâíû, ïî îïðåäåëåíèþ, 0). Ïîäñòàâëÿÿ çíà÷åíèÿ
ýíòàëüïèé îáðàçîâàíèÿ (P.W.Atkins, Physical Chemistry, 5th edition,
pp. C9-C15), íàõîäèì:

rH0 = 4 (-285.8) + 2 90.25 + 3 64.77 – 2 (-205.0) = -358.4 êÄæ

(â ðàñ÷åòå íà òðè ìîëÿ ìåäè).

Îòâåò. -358.4 êÄæ.

Ïðèìåð 3-4. Ðàññ÷èòàéòå ýíòàëüïèþ ñãîðàíèÿ
ìåòàíà ïðè 1000 Ê, åñëè äàíû ýíòàëüïèè îáðàçîâàíèÿ
ïðè 298 Ê: fH0(CH4)
= -17.9 êêàë/ìîëü, fH0(CO2)
= -94.1 êêàë/ìîëü, fH0(H2O(ã))
= -57.8 êêàë/ìîëü. Òåïëîåìêîñòè ãàçîâ (â êàë/(ìîëü.
Ê)) â èíòåðâàëå îò 298 äî 1000 Ê ðàâíû:

Cp(CH4) = 3.422 + 0.0178.T,
Cp(O2) = 6.095 + 0.0033.T,

Cp(CO2) = 6.396 + 0.0102.T,
Cp(H2O(ã)) = 7.188 + 0.0024.T.

Ðåøåíèå. Ýíòàëüïèÿ ðåàêöèè ñãîðàíèÿ ìåòàíà

CH4(ã) + 2O2(ã) = CO2(ã) + 2H2O(ã)

ïðè 298 Ê ðàâíà:

= -94.1 + 2 (-57.8) – (-17.9) = -191.8 êêàë/ìîëü.

Íàéäåì ðàçíîñòü òåïëîåìêîñòåé êàê ôóíêöèþ
òåìïåðàòóðû:

Cp = Cp(CO2)
+ 2Cp(H2O(ã)) – Cp(CH4)
– 2Cp(O2) =
= 5.16 – 0.0094T (êàë/(ìîëü. Ê)).

Ýíòàëüïèþ ðåàêöèè ïðè 1000 Ê ðàññ÷èòàåì ïî
óðàâíåíèþ Êèðõãîôà:

= + = -191800 + 5.16
(1000-298) – 0.0094 (10002-2982)/2
= -192500 êàë/ìîëü.

Îòâåò. -192.5 êêàë/ìîëü.

ÇÀÄÀ×È

3-1. Ñêîëüêî òåïëà ïîòðåáóåòñÿ íà ïåðåâîä 500 ã Al
(ò.ïë. 658 îÑ, H0ïë
= 92.4 êàë/ã), âçÿòîãî ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå, â
ðàñïëàâëåííîå ñîñòîÿíèå, åñëè Cp(Alòâ)
= 0.183 + 1.096 10-4T êàë/(ã Ê)?

3-2. Ñòàíäàðòíàÿ ýíòàëüïèÿ ðåàêöèè CaCO3(òâ)
= CaO(òâ) + CO2(ã), ïðîòåêàþùåé â îòêðûòîì
ñîñóäå ïðè òåìïåðàòóðå 1000 Ê, ðàâíà 169 êÄæ/ìîëü.
×åìó ðàâíà òåïëîòà ýòîé ðåàêöèè, ïðîòåêàþùåé ïðè
òîé æå òåìïåðàòóðå, íî â çàêðûòîì ñîñóäå?

3-3. Ðàññ÷èòàéòå ñòàíäàðòíóþ âíóòðåííþþ
ýíåðãèþ îáðàçîâàíèÿ æèäêîãî áåíçîëà ïðè 298 Ê,
åñëè ñòàíäàðòíàÿ ýíòàëüïèÿ åãî îáðàçîâàíèÿ
ðàâíà 49.0 êÄæ/ìîëü.

3-4. Ðàññ÷èòàéòå ýíòàëüïèþ îáðàçîâàíèÿ N2O5(ã)
ïðè T = 298 Ê íà îñíîâàíèè ñëåäóþùèõ äàííûõ:

2NO(ã) + O2(ã) = 2NO2(ã), H10
= -114.2 êÄæ/ìîëü,

4NO2(ã) + O2(ã) = 2N2O5(ã), H20 = -110.2 êÄæ/ìîëü,

N2(ã) + O2(ã) = 2NO(ã), H30
= 182.6 êÄæ/ìîëü.

3-5. Ýíòàëüïèè ñãîðàíèÿ -ãëþêîçû,
-ôðóêòîçû è ñàõàðîçû ïðè 25 îÑ
ðàâíû -2802,
-2810 è -5644 êÄæ/ìîëü, ñîîòâåòñòâåííî. Ðàññ÷èòàéòå
òåïëîòó ãèäðîëèçà ñàõàðîçû.

3-6. Îïðåäåëèòå ýíòàëüïèþ îáðàçîâàíèÿ
äèáîðàíà B2H6(ã) ïðè T = 298 Ê èç
ñëåäóþùèõ äàííûõ:

B2H6(ã) + 3O2(ã) = B2O3(òâ)
+ 3H2O(ã), H10 =
-2035.6 êÄæ/ìîëü,

2B(òâ) + 3/2 O2(ã) = B2O3(òâ), H20 = -1273.5 êÄæ/ìîëü,

H2(ã) + 1/2 O2(ã) = H2O(ã), H30 = -241.8 êÄæ/ìîëü.

3-7. Ðàññ÷èòàéòå òåïëîòó îáðàçîâàíèÿ ñóëüôàòà
öèíêà èç ïðîñòûõ âåùåñòâ ïðè T = 298 Ê íà
îñíîâàíèè ñëåäóþùèõ äàííûõ:

ZnS = Zn + S, H10 = 200.5
êÄæ/ìîëü,

2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2, H20
= -893.5 êÄæ,

2SO2 + O2 = 2SO3, H30
= -198.2 êÄæ/ìîëü,

ZnSO4 = ZnO + SO3, H40
= 235.0 êÄæ/ìîëü.

3-8. Íàéäèòå rH0298
äëÿ ðåàêöèè

CH4 + Cl2 = CH3Cl(ã) + HCl(ã),

åñëè èçâåñòíû òåïëîòû ñãîðàíèÿ ìåòàíà (cH0(CH4) = -890.6
êÄæ/ìîëü), õëîðìåòàíà (cH0(CH3Cl)
= -689.8 êÄæ/ìîëü), âîäîðîäà (cH0(H2)
= -285.8 êÄæ/ìîëü) è òåïëîòà îáðàçîâàíèÿ HCl (fH0(HCl) = -92.3
êÄæ/ìîëü)).

3-9. Ðàññ÷èòàéòå òåïëîâîé ýôôåêò ðåàêöèè

NH3 + 5/4 O2 = NO + 3/2 H2O(ã)

ïðè T = 298 K, åñëè èçâåñòíû ñëåäóþùèå äàííûå:

H2O(ã) = H2O(æ), H10 = -44 êÄæ/ìîëü,

1/2N2 + 3/2H2 = NH3, H20
= -46.2 êÄæ/ìîëü,

H2 + 1/2O2 = H2O(æ), H30 = -285.8 êÄæ/ìîëü,

NO = 1/2N2 + 1/2O2, H40
= -91.3 êÄæ/ìîëü.

3-10. Ïðè âçàèìîäåéñòâèè 10 ã ìåòàëëè÷åñêîãî
íàòðèÿ ñ âîäîé rH298
= -79.91 êÄæ, à ïðè âçàèìîäåéñòâèè 20 ã îêñèäà íàòðèÿ ñ
âîäîé rH298 = -76.76
êÄæ. Âîäà áåðåòñÿ â áîëüøîì èçáûòêå. Ðàññ÷èòàéòå
òåïëîòó îáðàçîâàíèÿ îêñèäà íàòðèÿ fH0298(Na2O),
åñëè fH0298(H2Oæ)
= -285.8 êÄæ/ìîëü.

3-11. Ýíåðãèÿ ñâÿçè â ìîëåêóëå H2 ðàâíà 432.1
êÄæ/ìîëü, à ýíåðãèÿ ñâÿçè â ìîëåêóëå N2 ðàâíà
945.3 êÄæ/ìîëü. Êàêîâà ýíòàëüïèÿ àòîìèçàöèè
àììèàêà, åñëè ýíòàëüïèÿ îáðàçîâàíèÿ àììèàêà
ðàâíà -46.2 êÄæ/ìîëü?

3-12. Ðàññ÷èòàéòå ñòàíäàðòíûé òåïëîâîé ýôôåêò
ðåàêöèè íåéòðàëèçàöèè

NaOH + HCl = NaCl + H2O,

ïðîòåêàþùåé â âîäíîì ðàñòâîðå ïðè 298 Ê.

3-13. Ðàññ÷èòàéòå ñòàíäàðòíûé òåïëîâîé ýôôåêò
ðåàêöèè

CaSO4(òâ) + Na2CO3(aq) = CaCO3(òâ)
+ Na2SO4(aq)

ïðè 298 Ê.

3-14. Íàïèøèòå óðàâíåíèå Êèðõãîôà äëÿ ðåàêöèè,
ïðîòåêàþùåé ïðè ïîñòîÿííîì îáúåìå.

3-15. Çàâèñèìîñòü òåïëîâîãî ýôôåêòà ðåàêöèè CH3OH(ã)
+ 3/2O2 = CO2 + 2H2O(ã) îò
òåìïåðàòóðû âûðàæàåòñÿ óðàâíåíèåì:

(Äæ) =

Ðàññ÷èòàéòå èçìåíåíèå òåïëîåìêîñòè Cp äëÿ ýòîé ðåàêöèè ïðè 500
Ê.

3-16. Ñòàíäàðòíàÿ ýíòàëüïèÿ îáðàçîâàíèÿ Al2O3(òâ)
ïðè 298 Ê ðàâíà -1675 êÄæ/ìîëü. Ðàññ÷èòàéòå
ñòàíäàðòíóþ ýíòàëüïèþ îáðàçîâàíèÿ Al2O3(òâ)
ïðè 800 Ê, åñëè äàíû ìîëüíûå òåïëîåìêîñòè (â
Äæ/(ìîëü. Ê)):

Cp(Al) = 20.67 + 12.39. 10-3T, Cp(O2)
= 31.46 + 3.39. 10-3T – 3.77. 105T-2,

Cp(Al2O3) = 114.56 + 12.89. 10-3T
– 34.31. 105T -2.

3-17. Ýíòàëüïèÿ äèññîöèàöèè êàðáîíàòà êàëüöèÿ
ïðè 900 îÑ è äàâëåíèè 1 àòì ðàâíà 178 êÄæ/ìîëü.
Âûâåäèòå óðàâíåíèå çàâèñèìîñòè ýíòàëüïèè
ðåàêöèè îò òåìïåðàòóðû è ðàññ÷èòàéòå êîëè÷åñòâî
òåïëîòû, ïîãëîùåííîå ïðè ðàçëîæåíèè 1 êã
êàðáîíàòà êàëüöèÿ ïðè 1000 îÑ è 1 àòì, åñëè
äàíû ìîëüíûå òåïëîåìêîñòè (â Äæ/(ìîëü. Ê)):

Cp(ÑaCO3(òâ)) = 104.5 + 21.92. 10-3T
– 25.94. 105T-2,

Cp(ÑaO(òâ)) = 49.63 + 4.52. 10-3T
– 6.95. 105T-2,

Cp(CO2(ã)) = 44.14 + 9.04. 10-3T
– 8.53. 105T-2.