Условие задачи
Тепловой эффект какой реакции равен теплоте образования гидроксида кальция? Вычислите теплоту образования гидроксида кальция, исходя из следующих термохимических уравнений:Ca(к) + ½O2(г) = CaO(к); ΔH = -635,60 кДж.H2(г) + ½O2(г) = H2O(ж); ΔH = -285,84 кДж.CaO(к) + H2O(ж) = Ca(OH)2(к); ΔH = -65,06 кДж.Ответ: -986,50 кДж.
Решение
Нам нужно найти теплоту образования гидроксида кальция, то есть тепловой эффект реакции
Ca(к) + H₂(г) + O₂(г) → Ca(OH)₂(к).
Даны термохимические уравнения:
(1) Ca(к) + ½O₂(г) → CaO(к); ΔH₁ = –635,60 кДж
(2) H₂(г) + ½O₂(г) → H₂O(ж); ΔH₂ = –285,84 кДж
(3) CaO(к) + H₂O(ж) → Ca(OH)₂(к); ΔH₃ = –65,06 кДж
Чтобы получить уравнение образования гидроксида кальция из элементов, суммируем уравнения (1), (2) и (3).
Операция суммирования:
1. Слагаемые левой части:
Из (1): Ca(к) + ½O₂(г)
Из (2): H₂(г) + ½O₂(г)
Из (3): CaO(к) + H₂O(ж)
Слагаемые правой части:
Из (1): CaO(к)
Из (2): H₂O(ж)
Из (3): Ca(OH)₂(к)
Заметим, что CaO(к) и H₂O(ж) встречаются по одному разу в обеих частях, их можно сократить при суммировании. Таким образом, получаем:
Ca(к) + ½O₂(г) + H₂(г) + ½O₂(г) → Ca(OH)₂(к)
Объединяя ½O₂(г) + ½O₂(г) = O₂(г), получаем искомое уравнение:
Ca(к) + H₂(г) + O₂(г) → Ca(OH)₂(к)
При этом сумма тепловых эффектов равна:
ΔH = ΔH₁ + ΔH₂ + ΔH₃
= (–635,60 кДж) + (–285,84 кДж) + (–65,06 кДж)
= –986,50 кДж
Таким образом, тепловой эффект реакции образования гидроксида кальция из элементов составляет –986,50 кДж.