Условие задачи

Термохимическое уравнение реакции разложения воды на простые вещества: 2H2O(г) = 2H2(г) + O2(г) — 484 кДж. Сколько теплоты надо затратить для разложения 90 г газообразной воды?

Решение

Дисциплина: термохимия.

Условие задачи: дана термохимическая реакция разложения водяного пара

2H₂O(г) = 2H₂(г) + O₂(г) – 484 кДЖ

Обратите внимание, что для разложения воды (процесс обратный её образованию, которое обычно сопровождается выделением теплоты) требуется затратить энергию. То есть, если в уравнении при образовании воды выделялось 484 кДЖ (при реакции:

2H₂(г) + O₂(г) = 2H₂O(г) + 484 кДЖ),

то при разложении воды необходимо затратить 484 кДЖ для 2 моль воды).

Задача: определить, сколько теплоты нужно для разложения 90 г газообразной воды.

Ход решения:

1. Определим число молей воды в 90 г. Молярная масса воды H₂O равна 18 г/моль.

n = (масса)⁄(молярная масса) = 90 г ⁄ 18 г/моль = 5 моль.

2. По уравнению реакции 2 моль воды требуют затраты теплоты Q = 484 кДЖ. Тогда тепловой эффект на 1 моль воды составляет

Q₁ = 484 кДЖ ⁄ 2 = 242 кДЖ/моль.

3. Для 5 моль воды понадобится общая тепловая энергия

Q = 5 моль × 242 кДЖ/моль = 1210 кДЖ.

Ответ: для разложения 90 г газообразной воды необходимо затратить 1210 кДЖ теплоты.