Номер 5.34, страница 72, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

5.34. При образовании 1 моль оксида железа(III) (реакция железа с кислородом) выделяется 822 кДж теплоты. Тепловой эффект по термохимическому уравнению реакции железа с кислородом выражает запись

1) $-822$ кДж
2) $-1644$ кДж
3) $822$ кДж
4) $1644$ кДж

Дано:

Количество вещества оксида железа(III): $n(\text{Fe}_2\text{O}_3) = 1 \text{ моль}$
Теплота, выделяющаяся при образовании 1 моль $\text{Fe}_2\text{O}_3$: $Q_1 = 822 \text{ кДж}$

$Q_1 = 822 \text{ кДж} = 822 \times 10^3 \text{ Дж}$

Найти:

Тепловой эффект реакции $\Delta H$ по термохимическому уравнению.

Решение:

1. Сначала запишем уравнение реакции железа с кислородом, в результате которой образуется оксид железа(III):
$\text{Fe} + \text{O}_2 \rightarrow \text{Fe}_2\text{O}_3$
2. Теперь необходимо уравнять химическую реакцию, расставив стехиометрические коэффициенты. В стандартной записи термохимических уравнений принято использовать наименьшие целые коэффициенты.
$4\text{Fe} + 3\text{O}_2 = 2\text{Fe}_2\text{O}_3$
3. Из сбалансированного уравнения реакции видно, что в ней образуется 2 моль оксида железа(III).
4. В условии задачи указано, что при образовании 1 моль $\text{Fe}_2\text{O}_3$ выделяется 822 кДж теплоты. "Выделяется" означает, что реакция экзотермическая.
5. Чтобы найти теплоту, которая выделяется в ходе реакции, записанной в пункте 2, необходимо умножить теплоту образования 1 моль продукта на стехиометрический коэффициент этого продукта в уравнении:
$Q_{\text{реакции}} = 2 \text{ моль} \times 822 \frac{\text{кДж}}{\text{моль}} = 1644 \text{ кДж}$
6. Тепловой эффект реакции ($\Delta H$, или изменение энтальпии) связан с количеством выделившейся или поглощенной теплоты ($Q$). Для экзотермических реакций (с выделением тепла) значение $\Delta H$ отрицательно: $\Delta H = -Q$.
Следовательно, тепловой эффект для данной реакции равен:
$\Delta H = -1644 \text{ кДж}$
7. Таким образом, термохимическое уравнение реакции имеет вид:
$4\text{Fe}_{(\text{тв})} + 3\text{O}_{2(\text{г})} = 2\text{Fe}_2\text{O}_{3(\text{тв})}; \Delta H = -1644 \text{ кДж}$

Ответ: -1644 кДж.