1. По термохимическому уравнению С + О2 = СО2 + 394 кДж
Рассчитайте:
А) сколько выделится теплоты при сгорании 1 кг угля?
Б) сколько литров кислорода вступило в реакцию (н.у.), если выделилось 240 кДж
теплоты?
В) сколько л углекислого газа (н.у.) образуется, если выделяется 788 кДж теплоты?
2. Главным источником энергии для большинства животных организмов являются
жиры и углеводы. В организме эти вещества «сгорают» - окисляются кислородом,
поступающим из воздуха в легкие и переносимым гемоглобином крови. Теплотворная
калорийность) пищи оценивается ее тепловым эффектом сгорания (кДж/г
или ккал/г). Сравните калорийность углеводов и жиров:
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 2820 кДж;
2С57Н110О6 + 163О2 = 114СО2 + 110Н2О + 75520 кДж.
3. При сжигании 6,5г цинка выделилось 34,8кдж теплоты.
Составьте термохимическое уравнение этой реакции.
4. По термохимическому уравнению Н2 + С12 = 2НС1 + 184,36 кДж рассчитайте, какой
обьем водорода затрачен на образование хлороводорода, если при этом выделилось 921,8
кДж.
5. Закончите уравнения химических реакций и расставьте коэффициенты
H3PO4+KOH, Fe+HCl, Mg+Cl2;
6. В уравнениях реакций расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
1. AI + H2SO4 (конц.) → Al2(SO4)3 + SO2 + H2O
2. Ag + HNO3 (конц.) → AgNO3 + NO2 + H2O
3. KBr + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + Br2 + K2SO4 + H2O
7. Сколько электронов принято атомами при следующих превращениях?
а) N° + ?e ® N-3 б) С° + ?e ® C-4
в) Cl° + ?e ® Cl-1 г) О° + ?e ® O-2
8. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах окислительно-
восстановительных реакций и укажите процесс окисления и восстановления:
K2Cr2O7 + HCl = Cl2 + KCl + CrCl3 + H2O
AgO + HNO3 (конц.) = AgNO3 + NO2 + H2O
H2O2 + KMnO4 + H2SO4 = O2 + K2SO4. + MnSO4 + H2O
9. Реакции выражаются схемам
H2S + Cl2 + H2O H2SO4 + HCl
K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H
Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций. Для каждой реакции укажите какое
вещество является окислителем, какое - восстановителем; какое вещество окисляется,
какое - восстанавливается.
10. Используя метод электронного баланса, уравняйте уравнение реакции:
P+HNO3=H3PO4+NO2+H2O
Определите окислитель и восстановитель?

1. По термохимическому уравнению С + О2 = СО2 + 394 кДж:
а) Для расчета количества выделившейся теплоты при сгорании 1 кг угля используется соотношение, что 1 моль угля (12 г) выделяет 394 кДж теплоты. Таким образом, чтобы вычислить количество выделившейся теплоты при сгорании 1 кг угля, нужно разделить молекулярную массу угля на такую же молекулярную массу 12 г и умножить на 394 кДж:

1 кг угля = 1000 г
Молекулярная масса угля (С) = 12 г/моль

1000 г / 12 г = 83.3 моль
83.3 моль * 394 кДж/моль = 32,800 кДж

Ответ: Выделится 32,800 кДж теплоты при сгорании 1 кг угля.

б) Чтобы вычислить количество литров кислорода в нормальных условиях, которое вступило в реакцию, используем соотношение, что 394 кДж теплоты выделяется при сгорании 1 моля угля, а молярный объем газа в нормальных условиях составляет 22.4 литра:

Количество литров кислорода = 240 кДж / (394 кДж/моль) * (22.4 л/моль) = 13.67 л

Ответ: В реакции вступило около 13.67 литров кислорода.

в) Чтобы найти количество литров углекислого газа, которое образуется при выделении 788 кДж теплоты, используем соотношение, что 394 кДж теплоты выделяется при сгорании 1 моля угля, и учитываем, что 1 моль углекислого газа имеет такой же объем, как угарного газа:

Количество литров углекислого газа = 788 кДж / (394 кДж/моль) * (22.4 л/моль) = 44.8 л

Ответ: Образуется около 44.8 литров углекислого газа.

2. Чтобы сравнить калорийность углеводов и жиров, сравниваем количество выделенной теплоты при сгорании данного количества веществ:
Углеводы: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 2820 кДж
Жиры: 2C57H110O6 + 163O2 = 114CO2 + 110H2O + 75520 кДж

Похлопотав сравнить количество CO2 и H2O в обоих реакциях, можно прийти к выводу, что калорийность жиров значительно выше, чем калорийность углеводов. Например, при сгорании 1 г углеводов выделяется 4.7 кДж теплоты, а при сгорании 1 г жиров – 36.8 кДж теплоты.

3. Чтобы составить термохимическое уравнение для данной реакции, в которой при сжигании 6.5 г цинка выделилось 34.8 кДж теплоты, нужно сравнить количество выделившейся теплоты и коэффициенты уравнения. Рассмотрим возможные коэффициенты уравнения:

2Zn + O2 = 2ZnO (выделяется 2x335 = 670 кДж теплоты)
3Zn + O2 = Zn3O2 (выделяется 3x335 = 1005 кДж теплоты)
6Zn + O2 = 2Zn3O2 (выделяется 6x335 = 2010 кДж теплоты)
и т.д.

Найдем соотношение между количеством выделившейся теплоты и коэффициентами уравнения:
6.5 г / 65.4 г/моль = 0.1 моль

Выделившаяся теплота = 34.8 кДж

Таким образом, соотношение между количеством выделившейся теплоты и молярным объемом воды в реакции составляет 0.1 моль / 34.8 кДж.

Ближайший вариант соотношения между количеством выделившейся теплоты и коэффициентами уравнения равен 2010 кДж / 2Zn3O2:

x = 0.1 моль / 34.8 кДж * (2010 кДж / (2 моль Zn3O2)) = 0.289 моль Zn3O2

Таким образом, составленное термохимическое уравнение для данной реакции будет выглядеть следующим образом:

0.1Zn + O2 = 0.289Zn3O2 + 34.8 кДж

Ответ: Составлено термохимическое уравнение этой реакции.

4. По термохимическому уравнению H2 + Cl2 = 2HCl + 184.36 кДж рассчитаем количество объема водорода, затраченного на образование хлороводорода при выделении 921.8 кДж теплоты:

Количество теплоты = 921.8 кДж

Соотношение между количеством теплоты и объемом водорода в уравнении составляет (184.36 кДж / (2 моль HCl)).

x = 921.8 кДж / (184.36 кДж/ (2 моль HCl)) = 10 моль HCl

Таким образом, для образования 10 моль HCl требуется 10 моль H2.

Ответ: Затрачено 10 моль водорода на образование хлороводорода при выделении 921.8 кДж теплоты.

5. Закончите уравнения химических реакций и расставьте коэффициенты:
a) H3PO4 + 3KOH = K3PO4 + 3H2O
b) 3Fe + 6HCl = 3FeCl2 + 3H2
c) Mg + Cl2 = MgCl2

6. В уравнениях реакций расставьте коэффициенты методом электронного баланса:
1. 2Al + 3H2SO4 (конц.) → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2. 3Ag + 4HNO3 (конц.) → 3AgNO3 + 2NO2 + 2H2O
3. 2KBr + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + Br2 + 4K2SO4 + 8H2O

7. Приведу ниже соответствующие окислительно-восстановительные реакции и количество принятых электронов:
а) N0 + 3e = N-3 (принято 3 электрона)
б) C0 + 4e = C-4 (принято 4 электрона)
в) Cl0 + e = Cl-1 (принято 1 электрон)
г) O0 + 2e = O-2 (принято 2 электрона)

8. Методом электронного баланса подобранные коэффициенты для схем окислительно-восстановительных реакций и указание процессов окисления и восстановления:
a) 14K2Cr2O7 + 8HCl = 14Cl2 + 2CrCl3 + 7K2O + 4H2O (окисление: Cr6+ до Cr3+, восстановление: Cl- до Cl2)
b) 3AgO + 4HNO3 (конц.) = 3AgNO3 + NO2 + 2H2O (окисление: N5+ до N4+, восстановление: Ag+ до Ag)
c) 5H2O2 + 6KMnO4 + 3H2SO4 = 5O2 + 3K2SO4. + 6MnSO4 + 8H2O (окисление: Mn7+ до Mn2+, восстановление: H2O2 до O2)

9. Реакции выражаются следующими схемами:
a) 8H2S + 16Cl2 + 16H2O = 8H2SO4 + 16HCl (окисление: S2- до S6+, восстановление: Cl0 до Cl-1)
b) 20K2Cr2O7 + 6H2S + 30H2SO4 = 10S + 12Cr2(SO4)3 + 20K2SO4 + 18H2O (окисление: S2- до S0, восстановление: Cr6+ до Cr3+)

10. Методом электронного баланса уравняем реакцию:
P + 4HNO3 = H3PO4 + 4NO2 + H2O (окисление: P0 до P5+, восстановление: N5+ до N4+)