Какова энтальпия реакции 4KClO3(к) = KCl(к) + 3KClO4(к), основываясь на следующих данных: 2KClO3(к) = 2KCl(к) + 3O2(г), ΔH°298 = -95 кДж; KClO4(к) = KCl(к) + 2O2(г), ΔH°298 = +9 кДж/моль?
Karamel
Для решения этой задачи мы будем использовать принцип закона Гесса, который гласит, что энтальпия реакции зависит только от исходных и конечных состояний реагентов и продуктов реакции, а не от пути, по которому реакция происходит.
Используя данное уравнение реакции:
4KClO3(к) = KCl(к) + 3KClO4(к)
Мы можем видеть, что эта реакция представляет собой комбинацию двух других реакций:
1) Уравнение реакции: 2KClO3(к) = 2KCl(к) + 3O2(г)
ΔH°298 = -95 кДж
2) Уравнение реакции: KClO4(к) = KCl(к) + 2O2(г)
ΔH°298 = +9 кДж/моль
Чтобы найти энтальпию реакции 4KClO3(к) = KCl(к) + 3KClO4(к), мы можем использовать следующую логику:
1) Сначала уравняем второе уравнение реакции путем умножения его на 3:
3(KClO4(к) = KCl(к) + 2O2(г))
Получим: 3KClO4(к) = 3KCl(к) + 6O2(г)
Теперь наше уравнение реакции имеет такой же коэффициент перед KCl(к), как у первого уравнения реакции.
2) Затем уравняем первое уравнение реакции путем умножения его на 2:
2(2KClO3(к) = 2KCl(к) + 3O2(г))
Получим: 4KClO3(к) = 4KCl(к) + 6O2(г)
Теперь оба уравнения реакции имеют одинаковое количество молей KCl(к), что необходимо для их комбинации в одно уравнение реакции.
3) Сложим оба уравнения реакции:
4KClO3(к) + 3KClO4(к) = 4KCl(к) + 6O2(г) + 3KCl(к) + 6O2(г)
Упрощая уравнение, получим:
4KClO3(к) + 3KClO4(к) = 7KCl(к) + 9O2(г)
Теперь мы имеем уравнение реакции 4KClO3(к) + 3KClO4(к) = 7KCl(к) + 9O2(г), которое содержит только исходные и конечные состояния реагентов и продуктов реакции.
Чтобы найти энтальпию данной реакции, мы должны суммировать энтальпию образования продуктов и вычесть энтальпию образования реагентов.
ΔH°(4KClO3 → 7KCl + 9O2) = [ΔH°(7KCl + 9O2)] - [ΔH°(4KClO3 + 3KClO4)]
Так как ΔH°(7KCl + 9O2) и ΔH°(4KClO3 + 3KClO4) являются суммами энтальпий образования соответствующих веществ, мы можем использовать следующую формулу:
ΔH°(реакции) = Σ(энтальпия образования продуктов) - Σ(энтальпия образования реагентов)
Теперь давайте рассчитаем энтальпию реакции, используя данные по энтальпиям образования веществ:
ΔH°(4KClO3 → 7KCl + 9O2) = [7 * ΔH°(KCl) + 9 * ΔH°(O2)] - [4 * ΔH°(KClO3) + 3 * ΔH°(KClO4)]
Заменим значения ΔH° из условия задачи:
ΔH°(4KClO3 → 7KCl + 9O2) = [7 * ΔH°(KCl) + 9 * ΔH°(O2)] - [4 * ΔH°(KClO3) + 3 * ΔH°(KClO4)]
= [7 * 0 + 9 * 0] - [4 * (-95) + 3 * (+9)]
Упростим это выражение:
ΔH°(4KClO3 → 7KCl + 9O2) = 0 - [4 * (-95) + 3 * 9]
= -(4 * (-95) + 3 * 9)
= -(380 + 27)
= -407 кДж
Таким образом, энтальпия реакции 4KClO3(к) = KCl(к) + 3KClO4(к) составляет -407 кДж.
Используя данное уравнение реакции:
4KClO3(к) = KCl(к) + 3KClO4(к)
Мы можем видеть, что эта реакция представляет собой комбинацию двух других реакций:
1) Уравнение реакции: 2KClO3(к) = 2KCl(к) + 3O2(г)
ΔH°298 = -95 кДж
2) Уравнение реакции: KClO4(к) = KCl(к) + 2O2(г)
ΔH°298 = +9 кДж/моль
Чтобы найти энтальпию реакции 4KClO3(к) = KCl(к) + 3KClO4(к), мы можем использовать следующую логику:
1) Сначала уравняем второе уравнение реакции путем умножения его на 3:
3(KClO4(к) = KCl(к) + 2O2(г))
Получим: 3KClO4(к) = 3KCl(к) + 6O2(г)
Теперь наше уравнение реакции имеет такой же коэффициент перед KCl(к), как у первого уравнения реакции.
2) Затем уравняем первое уравнение реакции путем умножения его на 2:
2(2KClO3(к) = 2KCl(к) + 3O2(г))
Получим: 4KClO3(к) = 4KCl(к) + 6O2(г)
Теперь оба уравнения реакции имеют одинаковое количество молей KCl(к), что необходимо для их комбинации в одно уравнение реакции.
3) Сложим оба уравнения реакции:
4KClO3(к) + 3KClO4(к) = 4KCl(к) + 6O2(г) + 3KCl(к) + 6O2(г)
Упрощая уравнение, получим:
4KClO3(к) + 3KClO4(к) = 7KCl(к) + 9O2(г)
Теперь мы имеем уравнение реакции 4KClO3(к) + 3KClO4(к) = 7KCl(к) + 9O2(г), которое содержит только исходные и конечные состояния реагентов и продуктов реакции.
Чтобы найти энтальпию данной реакции, мы должны суммировать энтальпию образования продуктов и вычесть энтальпию образования реагентов.
ΔH°(4KClO3 → 7KCl + 9O2) = [ΔH°(7KCl + 9O2)] - [ΔH°(4KClO3 + 3KClO4)]
Так как ΔH°(7KCl + 9O2) и ΔH°(4KClO3 + 3KClO4) являются суммами энтальпий образования соответствующих веществ, мы можем использовать следующую формулу:
ΔH°(реакции) = Σ(энтальпия образования продуктов) - Σ(энтальпия образования реагентов)
Теперь давайте рассчитаем энтальпию реакции, используя данные по энтальпиям образования веществ:
ΔH°(4KClO3 → 7KCl + 9O2) = [7 * ΔH°(KCl) + 9 * ΔH°(O2)] - [4 * ΔH°(KClO3) + 3 * ΔH°(KClO4)]
Заменим значения ΔH° из условия задачи:
ΔH°(4KClO3 → 7KCl + 9O2) = [7 * ΔH°(KCl) + 9 * ΔH°(O2)] - [4 * ΔH°(KClO3) + 3 * ΔH°(KClO4)]
= [7 * 0 + 9 * 0] - [4 * (-95) + 3 * (+9)]
Упростим это выражение:
ΔH°(4KClO3 → 7KCl + 9O2) = 0 - [4 * (-95) + 3 * 9]
= -(4 * (-95) + 3 * 9)
= -(380 + 27)
= -407 кДж
Таким образом, энтальпия реакции 4KClO3(к) = KCl(к) + 3KClO4(к) составляет -407 кДж.
Знаешь ответ?