Вопрос, страница 90 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Задания в параграфе. Параграф 12. Тепловой эффект химической реакции. Глава 4. Химические реакции - страница 90.

Условие.

Что называется тепловым эффектом химической реакции?

Какие реакции называют эндотермическими, а какие — экзотермическими? Приведите примеры.

Что называется термохимическим уравнением? Приведите примеры.

Решение.

Решение 2.

Что называется тепловым эффектом химической реакции?

Тепловым эффектом химической реакции называют количество теплоты, которое выделяется или поглощается в ходе химической реакции. Тепловой эффект обозначается буквой $Q$ и измеряется в джоулях (Дж) или килоджоулях (кДж). Также для характеристики теплового эффекта используется величина, называемая энтальпией. Изменение энтальпии реакции, обозначаемое как $\Delta H$, связано с тепловым эффектом соотношением $\Delta H = -Q$. Величина теплового эффекта зависит от агрегатного состояния исходных веществ и продуктов реакции, а также от температуры и давления, при которых протекает реакция. Обычно тепловые эффекты приводятся для стандартных условий (давление 101,3 кПа и температура 25 °C или 298 K).

Ответ: Тепловой эффект химической реакции — это количество теплоты ($Q$), которое выделяется или поглощается в результате протекания реакции.

Какие реакции называют эндотермическими, а какие — экзотермическими? Приведите примеры.

Химические реакции, в зависимости от знака их теплового эффекта, делятся на два типа: экзотермические и эндотермические.

Экзотермическими (от греч. «экзо» — наружу) называют реакции, протекающие с выделением теплоты в окружающую среду. Для таких реакций тепловой эффект положителен ($Q > 0$), а изменение энтальпии отрицательно ($\Delta H < 0$). Внутренняя энергия продуктов реакции меньше внутренней энергии исходных веществ. Примерами экзотермических реакций служат: реакция горения водорода $2H_{2(г)} + O_{2(г)} \rightarrow 2H_2O_{(г)} + Q$; реакция нейтрализации $NaOH_{(р-р)} + HCl_{(р-р)} \rightarrow NaCl_{(р-р)} + H_2O_{(ж)} + Q$; соединение активных металлов с неметаллами $2Na_{(т)} + Cl_{2(г)} \rightarrow 2NaCl_{(т)} + Q$.

Эндотермическими (от греч. «эндо» — внутрь) называют реакции, протекающие с поглощением теплоты из окружающей среды. Для таких реакций тепловой эффект отрицателен ($Q < 0$), а изменение энтальпии положительно ($\Delta H > 0$). Для их протекания, как правило, требуется постоянный подвод энергии (нагревание). Внутренняя энергия продуктов реакции больше внутренней энергии исходных веществ. Примерами эндотермических реакций являются: разложение карбоната кальция при нагревании $CaCO_{3(т)} \rightarrow CaO_{(т)} + CO_{2(г)} - Q$; взаимодействие азота с кислородом при высокой температуре $N_{2(г)} + O_{2(г)} \rightarrow 2NO_{(г)} - Q$; процесс фотосинтеза в растениях $6CO_{2(г)} + 6H_2O_{(ж)} \rightarrow C_6H_{12}O_{6(т)} + 6O_{2(г)} - Q$.

Ответ: Экзотермические реакции — это реакции, идущие с выделением теплоты ($Q > 0$). Эндотермические реакции — это реакции, идущие с поглощением теплоты ($Q < 0$). Примеры экзотермических реакций: горение, нейтрализация. Примеры эндотермических реакций: разложение известняка при нагревании, фотосинтез.

Что называется термохимическим уравнением? Приведите примеры.

Термохимическим уравнением называют уравнение химической реакции, в котором указаны агрегатные состояния всех участвующих веществ и численное значение теплового эффекта ($Q$) или изменения энтальпии ($\Delta H$) этой реакции. Агрегатные состояния веществ обозначаются индексами в скобках: (г) — газообразное, (ж) — жидкое, (т) или (к) — твёрдое (кристаллическое), (р-р) — раствор. Тепловой эффект указывается в конце уравнения. Важно помнить, что значение теплового эффекта относится к тому количеству веществ (в молях), которое соответствует стехиометрическим коэффициентам в уравнении.

Примеры термохимических уравнений:
Пример экзотермической реакции (горение метана):
$CH_{4(г)} + 2O_{2(г)} = CO_{2(г)} + 2H_2O_{(ж)} + 891 \text{ кДж}$
или в другой форме записи:
$CH_{4(г)} + 2O_{2(г)} = CO_{2(г)} + 2H_2O_{(ж)}; \Delta H = -891 \text{ кДж/моль}$

Пример эндотермической реакции (разложение оксида ртути(II)):
$2HgO_{(т)} = 2Hg_{(ж)} + O_{2(г)} - 180 \text{ кДж}$
или в другой форме записи:
$2HgO_{(т)} = 2Hg_{(ж)} + O_{2(г)}; \Delta H = +180 \text{ кДж}$

Ответ: Термохимическое уравнение — это химическое уравнение, в котором указаны агрегатные состояния веществ и величина теплового эффекта реакции. Пример: $C_{(т)} + O_{2(г)} = CO_{2(г)} + 393,5 \text{ кДж}$.