Домашнє завдання. Тепловий ефект хімічних реакцій. Екзотермічні та ендотермічні реакції. Термохімічні рівняння.

Завдання 1. Дайте відповіді на тестові завдання:

1. Позначте визначення екзотермічних реакцій:

A. Реакції, що відбуваються з виділенням теплоти.

Б. Реакції, що відбуваються у взаємно протилежних напрямках.

B. Реакції, що відбуваються з поглинанням теплоти.

Г. Реакції, у яких зазначені теплові ефекти.

Відповідь:  А   

2. Укажіть назву приладу для вимірювання теплового ефекту хімічної реакції: А. Барометр. Б. Аерометр. В. Термометр. Г. Калориметр.

Відповідь: __Г_

3. Позначте два рівняння ендотермічних реакцій:

A. N2 + О2 = 2NO - 180,7 кДж.        

Б. 3Fe + 2О2 = Fe3О4 - 1118 кДж.   (Правильно + 1118 кДж) 

B. 2KNО3 = 2KNО2 + О2 - 510 кДж.     

Г. F2 + Н2 = 2HF + 300 кДж.         

Відповідь:  А В  

4. Позначте два рівняння екзотермічних реакцій:

A. СаО + Н2О = Са(ОН)2ΔН < 0.

Б. 2HgO = 2Hg + О2ΔН > 0.

B. ВаСО3 = ВаО + СО2ΔН > 0.

Г. 2С2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О; ΔН < 0.

Відповідь: __А_Г__

5. Установіть відповідність між типом реакції та його рівняннями:

А. Екзотермічні.  1. S + О2 = SО2 +297 кДж.  

Б. Ендотермічні.  2. 2С2Н6 + 7О2 = 4СО2+ 6Н2О +3120 кДж.

                     3. Н2 + І2 = 2НІ -51,88 кДж.

                     4. 2KNО3 = 2KNО2 + О2 -510 кДж. 

Відповідь: А1, А2 , Б3, Б4.

Всі реакції горіння є екзотермічними, бо супроводжуються виділенням великої кількості теплоти.

6.Установіть відповідність між типом реакції та його рівняними:

А. Екзотермічні.    1. Fe3O4 + 4СО = 3Fe + 4СO2ΔН > 0.

Б. Ендотермічні.   2. S + O2 = SO2ΔН < 0.

                       3. N2 + O2 = 2NO; ΔН > 0. 

                     4. 4НСl + O2 = Сl2 + 2Н2O; ΔН < 0.

Відповідь: А2,  А4 , Б1, Б3.

Всі реакції горіння (взаємодія з  киснем) є екзотермічними, бо супроводжуються виділенням великої кількості теплоти.

7. Позначте визначення теплового ефекту хімічної реакції:

A. Кількість теплоти, що виділяється або поглинається внаслідок реакції утворення кількості речовини 1 моль.

Б. Кількість теплоти, що поглинається внаслідок реакції.

B. Кількість теплоти, що виділяється внаслідок реакції.

Г. Кількість теплоти, що виділяється або поглинається внаслідок реакції.

Відповідь: ___Г__

Завдання 2. Обчисліть масу меркурій (ІІ) оксиду, що утвориться, та об'єм (н.у.) і кількість речовини кисню, що витратиться, у реакції взаємодії ртуті масою 8,04 г з киснем.

Дано: m(Hg)=8,04 г. Знайти: m(HgO)-? V(О2)-? y(О2)-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

     8,04 г      x л          y г

     2Hg   +    O2       = 2HgO

     402 г       22,4 л      434 г   

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль ртуті Hg і 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль меркурій (ІІ) оксиду HgO. 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л. 

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) речовин й ,відповідно, масу 2 моль.

Mr(Hg)=Ar(Hg)=201,  M(Hg)=201 г/моль.

Маса 1 моль=201 г, а маса 2 моль=402 г.

Mr(HgO)=Ar(Hg)+Ar(O)=201+16=217,  M(HgO)=217 г/моль.

Маса 1 моль=217 г, а маса 2 моль=434 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення об'єму кисню О2.

8,04  г / 402 г=х л / 22,4 л, звідси х=(8,04 г • 22,4 л)/402 г=0,448 л.

Пропорція для обчислення маси меркурій (ІІ) оксиду HgO.

8,04  г / 402 г=у г/ 434 г, звідси х=(8,04 г•434 г)/402 г=8,68 г.

Обчислюємо кількість речовини кисню об'ємом 0,448 л за формулою y=V/Vм, Vм - постійна величина і рівна 22,4 г/моль (н.у.).

y(О2)=0,44 л : 22,4 л/моль = 0,02 моль.

Відповідь. m(HgО)=8,68 г; V(O2)=0,448 л; y(О2)=0,02 моль.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:   2Hg+O2 =2HgO

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) речовин.

Mr(Hg)=Ar(Hg)=201,  M(Hg)=201 г/моль.

Mr(HgO)=Ar(Hg)+Ar(O)=201+16=217,  M(HgO)=217 г/моль.

Обчислюємо кількість речовини ртуті  Hg масою 8,04 г за формулою y=m/M

y(Hg)=8,04 г : 201 г/моль = 0,04 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль ртуті Hg і 1 моль кисню О2 з утворенням 2 моль меркурій (ІІ) оксиду HgO, кількість речовини кисню є у два рази менша, ніж кількість речовини ртуті, а кількість речовини  меркурій (ІІ) оксиду є однакова, тому y(О2)= y(Hg):2= 0,04 моль:2=0,02 моль, а  y(HgO)=y(Hg)=0,04 моль.

Обчислюємо масу меркурій (ІІ) оксиду кількістю речовини 0,04 моль за формулою m=y•M.

m(HgO)=0,04 моль • 217 г/моль=8,68 г.    

Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 0,02 моль за формулою V=yVм, Vм - постійна величина і рівна 22,4 г/моль (н.у.).

V2)=0,02 моль  22,4 л/моль = 0,448 л.

Відповідь. m(HgО)=8,68 г; V(O2)=0,448 л; y(О2)=0,02 моль.