Номер 1, страница 273 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 58. Закон Гecca. Глава 6. Теоретическое описание химических реакций - номер 1, страница 273.

Условие.

1. Выразите теплоту реакций через теплоты образования веществ:

а) $\mathrm{H_2}\text{(г)} + \mathrm{Cl_2}\text{(г)} = 2\mathrm{HCl}\text{(г)};$

б) $\mathrm{NH_3}\text{(г)} + \mathrm{HCl}\text{(г)} = \mathrm{NH_4Cl}\text{(тв)};$

в) $2\mathrm{Pb(NO_3)_2} = 2\mathrm{PbO}\text{(тв)} + 4\mathrm{NO_2}\text{(г)} + \mathrm{O_2}\text{(г)};$

г) $\mathrm{C_6H_6}\text{(ж)} + 3\mathrm{H_2}\text{(г)} = \mathrm{C_6H_{12}}\text{(ж)};$

Решение.

Решение 2.

Теплота реакции (стандартная энтальпия реакции, $ΔH^o_{р-ции}$) может быть выражена через стандартные теплоты (энтальпии) образования веществ ($ΔH^o_{обр}$) с помощью следствия из закона Гесса. Согласно этому следствию, энтальпия реакции равна сумме энтальпий образования продуктов реакции за вычетом суммы энтальпий образования исходных веществ, с учетом их стехиометрических коэффициентов ($ν$).

Общая формула:

$ΔH^o_{р-ции} = \sum(ν_{продукты} \cdot ΔH^o_{обр}(продукты)) - \sum(ν_{реагенты} \cdot ΔH^o_{обр}(реагенты))$

Важно помнить, что стандартная теплота образования простых веществ в их наиболее устойчивом агрегатном состоянии (например, $H_{2(г)}$, $Cl_{2(г)}$, $O_{2(г)}$) принимается равной нулю.

а) $H_{2(г)} + Cl_{2(г)} = 2HCl_{(г)}$

Применяем общую формулу для данной реакции:

$ΔH^o_{р-ции} = 2 \cdot ΔH^o_{обр}(HCl_{(г)}) - (1 \cdot ΔH^o_{обр}(H_{2(г)}) + 1 \cdot ΔH^o_{обр}(Cl_{2(г)}))$

Так как $H_2$ и $Cl_2$ — простые вещества в своих стандартных состояниях, их теплоты образования равны нулю:

$ΔH^o_{обр}(H_{2(г)}) = 0$

$ΔH^o_{обр}(Cl_{2(г)}) = 0$

Подставляя нулевые значения, получаем:

$ΔH^o_{р-ции} = 2 \cdot ΔH^o_{обр}(HCl_{(г)}) - (0 + 0) = 2 \cdot ΔH^o_{обр}(HCl_{(г)})$

Ответ: $ΔH^o_{р-ции} = 2 \cdot ΔH^o_{обр}(HCl_{(г)})$

б) $NH_{3(г)} + HCl_{(г)} = NH_4Cl_{(тв)}$

Применяем общую формулу:

$ΔH^o_{р-ции} = 1 \cdot ΔH^o_{обр}(NH_4Cl_{(тв)}) - (1 \cdot ΔH^o_{обр}(NH_{3(г)}) + 1 \cdot ΔH^o_{обр}(HCl_{(г)}))$

Упрощая выражение:

$ΔH^o_{р-ции} = ΔH^o_{обр}(NH_4Cl_{(тв)}) - ΔH^o_{обр}(NH_{3(г)}) - ΔH^o_{обр}(HCl_{(г)})$

Ответ: $ΔH^o_{р-ции} = ΔH^o_{обр}(NH_4Cl_{(тв)}) - ΔH^o_{обр}(NH_{3(г)}) - ΔH^o_{обр}(HCl_{(г)})$

в) $2Pb(NO_3)_{2(тв)} = 2PbO_{(тв)} + 4NO_{2(г)} + O_{2(г)}$

Применяем общую формулу:

$ΔH^o_{р-ции} = (2 \cdot ΔH^o_{обр}(PbO_{(тв)}) + 4 \cdot ΔH^o_{обр}(NO_{2(г)}) + 1 \cdot ΔH^o_{обр}(O_{2(г)})) - (2 \cdot ΔH^o_{обр}(Pb(NO_3)_{2(тв)}))$

Так как $O_2$ — простое вещество, его теплота образования равна нулю:

$ΔH^o_{обр}(O_{2(г)}) = 0$

Подставляя нулевое значение, получаем:

$ΔH^o_{р-ции} = 2 \cdot ΔH^o_{обр}(PbO_{(тв)}) + 4 \cdot ΔH^o_{обр}(NO_{2(г)}) - 2 \cdot ΔH^o_{обр}(Pb(NO_3)_{2(тв)})$

Ответ: $ΔH^o_{р-ции} = 2 \cdot ΔH^o_{обр}(PbO_{(тв)}) + 4 \cdot ΔH^o_{обр}(NO_{2(г)}) - 2 \cdot ΔH^o_{обр}(Pb(NO_3)_{2(тв)})$

г) $C_6H_6(г) + 3H_2(г) = C_6H_{12}(г)$

Применяем общую формулу:

$ΔH^o_{р-ции} = 1 \cdot ΔH^o_{обр}(C_6H_{12(г)}) - (1 \cdot ΔH^o_{обр}(C_6H_{6(г)}) + 3 \cdot ΔH^o_{обр}(H_{2(г)}))$

Так как $H_2$ — простое вещество, его теплота образования равна нулю:

$ΔH^o_{обр}(H_{2(г)}) = 0$

Подставляя нулевое значение, получаем:

$ΔH^o_{р-ции} = ΔH^o_{обр}(C_6H_{12(г)}) - ΔH^o_{обр}(C_6H_{6(г)})$

Ответ: $ΔH^o_{р-ции} = ΔH^o_{обр}(C_6H_{12(г)}) - ΔH^o_{обр}(C_6H_{6(г)})$