Используя термохимическое уравнение рассчитать энтальпию образования этанола ΔНºf (C2H5 OH(ж)):
C2H5 OH(ж) + 3 O2 (г) = 2 CO2 (г) + 3 Н2О (ж); ΔНº298 = – 1370,7 кДж.
Сколько тепла выделится при сгорании 460 г этилового
спирта?
2. Рассчитав температуру равно вероятности протекания
прямой и обратной реакций, определить при каких температурах
возможен синтез метанола из водорода и оксида углерода (II):
CO(г) + 2 H2 (г) = CH3OH(ж)
1. Расчет энтальпии образования этанола:
Для расчета энтальпии образования этанола, нам дано термохимическое уравнение реакции:
C2H5OH(ж) + 3O2(г) = 2CO2(г) + 3H2O(ж); ΔHº298 = -1370,7 кДж.
Для решения этой задачи, мы должны использовать данный нам коэффициент ΔHº298 и молярную массу этилового спирта (C2H5OH).
Молярная масса C2H5OH:
C: 12,01 г/моль
H: 1,01 г/моль
O: 16,00 г/моль
Молярная масса C2H5OH = 12,01 г/моль + 6(1,01 г/моль) + 16,00 г/моль = 46,07 г/моль.
Теперь давайте рассчитаем количество молей этанола, содержащихся в 460 г этанола:
Моль = масса / молярная масса
Моль = 460 г / 46,07 г/моль = 9,98 моль.
Так как ΔHº298 указано для 1 моль реагирующего вещества, мы можем умножить ΔHº298 на количество молей этанола, чтобы рассчитать количество выделяющегося тепла:
ΔH = ΔHº298 * количество молей
ΔН = -1370,7 кДж * 9,98 моль = -13670 кДж.
Таким образом, при сгорании 460 г этилового спирта выделится 13 670 кДж тепла.
2. Определение температур синтеза метанола:
Для определения температур синтеза метанола, нам дано термохимическое уравнение реакции:
CO(г) + 2H2(г) = CH3OH(ж)
Для определения температур синтеза метанола, мы должны рассчитать температуру равновероятности протекания прямой и обратной реакций. Для этого мы можем использовать формулу Вант-Хоффа:
ln(K2/K1) = ΔHº(1/T1 - 1/T2)
Где:
K1 и K2 - константы равновесия для прямой и обратной реакций соответственно,
T1 и T2 - температуры прямой и обратной реакций соответственно,
ΔHº - стандартная энтальпия реакции.
Давайте предположим, что при данной температуре, K1 = K2 = K. Тогда формула Вант-Хоффа примет вид:
ln(K) = ΔHº(1/T1 - 1/T2)
Отсюда можно решить уравнение ln(K) = ΔHº(1/T1 - 1/T2) относительно T1:
(1/T1 - 1/T2) = ln(K) / ΔHº
1/T1 = (1/T2) + ln(K) / ΔHº
T1 = 1 / (1/T2 + ln(K) / ΔHº)
Таким образом, чтобы определить температуры синтеза метанола, нам необходимы значения константы равновесия (K) и стандартной энтальпии реакции (ΔHº).