Номер 1, страница 29 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 4. Основы термохимии и химической кинетики - номер 1, страница 29.

Условие.

1. Среди перечисленных реакций выберите экзотермические и эндотермические, объясните свой выбор.

а) $N_2(\text{г.}) + 3H_2(\text{г.}) = 2NH_3(\text{г.}) + 92 \text{ кДж}$

б) $2Al_2(SO_4)_3(\text{тв.}) = 2Al_2O_3(\text{тв.}) + 6SO_2(\text{г.}) + 3O_2(\text{г.}) - 1755 \text{ кДж}$

в) $C(\text{тв.}) + O_2(\text{г.}) = CO_2(\text{г.}) + 393,5 \text{ кДж}$

г) $CH_4(\text{г.}) + 2O_2(\text{г.}) = CO_2(\text{г.}) + 2H_2O(\text{г.}) + 890 \text{ кДж}$

Решение.

Решение 2.

Для определения типа реакции (экзотермическая или эндотермическая) необходимо проанализировать ее тепловой эффект, указанный в термохимическом уравнении. Тепловой эффект реакции ($Q$) показывает количество теплоты, которое выделяется или поглощается в ходе реакции.

• Экзотермические реакции – это реакции, протекающие с выделением теплоты в окружающую среду. В термохимических уравнениях теплота ($Q$) указывается со знаком «+» в правой части уравнения (среди продуктов реакции). Для таких реакций изменение энтальпии системы отрицательно: $\Delta H < 0$.
• Эндотермические реакции – это реакции, протекающие с поглощением теплоты из окружающей среды. В термохимических уравнениях теплота ($Q$) указывается со знаком «–» в правой части уравнения (среди продуктов) или со знаком «+» в левой части (среди реагентов). Для таких реакций изменение энтальпии системы положительно: $\Delta H > 0$.

Проанализируем каждую реакцию:

а) N₂(г.) + 3H₂(г.) = 2NH₃(г.) + 92 кДж

В данном уравнении теплота ($Q = 92$ кДж) указана в правой части со знаком «+». Это означает, что в ходе реакции синтеза аммиака из простых веществ выделяется 92 кДж теплоты. Следовательно, реакция является экзотермической.

Ответ: экзотермическая реакция.

б) 2Al₂(SO₄)₃(тв.) = 2Al₂O₃(тв.) + 6SO₂(г.) + 3O₂(г.) – 1755 кДж

В этом уравнении тепловой эффект указан в правой части со знаком «–». Это означает, что для протекания реакции разложения сульфата алюминия необходимо поглотить 1755 кДж теплоты. Уравнение можно переписать, перенеся теплоту в левую часть: $2\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3(\text{тв.}) + 1755 \text{ кДж} = 2\text{Al}_2\text{O}_3(\text{тв.}) + 6\text{SO}_2(\text{г.}) + 3\text{O}_2(\text{г.})$. Реакции, идущие с поглощением тепла, являются эндотермическими.

Ответ: эндотермическая реакция.

в) C(тв.) + O₂(г.) = CO₂(г.) + 393,5 кДж

В данном уравнении теплота ($Q = 393,5$ кДж) указана в правой части со знаком «+». Это свидетельствует о выделении теплоты в процессе реакции горения углерода. Следовательно, реакция является экзотермической.

Ответ: экзотермическая реакция.

г) CH₄(г.) + 2O₂(г.) = CO₂(г.) + 2H₂O(г.) + 890 кДж

В этом уравнении тепловой эффект ($Q = 890$ кДж) указан в правой части со знаком «+». Это означает, что реакция горения метана протекает с выделением большого количества теплоты. Следовательно, реакция является экзотермической.

Ответ: экзотермическая реакция.