Какой будет тепловой эффект реакции при стандартных условиях для уравнения: 3Fe2O3 (к) + CO (г) = 2Fe3O4 (к) + CO2?

Для решения данной задачи нам потребуется знание о том, как рассчитать тепловой эффект реакции при стандартных условиях.

Тепловой эффект реакции - это количество теплоты, которое выделяется или поглощается во время химической реакции. Для расчета теплового эффекта реакции мы используем закон Гесса и тепловые энтальпии реагентов и продуктов.

Так как в заданном уравнении заданы коэффициенты перед формулами веществ, наше первоначальное уравнение уже сбалансировано. Теперь давайте рассчитаем тепловой эффект реакции.

Сначала определим тепловые энтальпии для каждого вещества в уравнении. Тепловая энтальпия обозначается символом ΔH и измеряется в джоулях (Дж).

ΔH(Fe2O3) = -824,2 кДж/моль (значение берем из справочника)
ΔH(CO) = -110,5 кДж/моль (значение берем из справочника)
ΔH(Fe3O4) = -1117,8 кДж/моль (значение берем из справочника)
ΔH(CO2) = -393,5 кДж/моль (значение берем из справочника)

Согласно закону Гесса, тепловой эффект реакции равен разнице между суммой тепловых энтальпий продуктов и суммой тепловых энтальпий реагентов, умноженных на соответствующие коэффициенты стехиометрии.

ΔH(реакции) = (2 * ΔH(Fe3O4) + ΔH(CO2)) - (3 * ΔH(Fe2O3) + ΔH(CO))
ΔH(реакции) = (2 * -1117,8 кДж/моль + -393,5 кДж/моль) - (3 * -824,2 кДж/моль + -110,5 кДж/моль)

Подставим значения тепловых энтальпий и выполним вычисления:

ΔH(реакции) = (-2235,6 кДж/моль - 393,5 кДж/моль) - (-2472,6 кДж/моль - 110,5 кДж/моль)
ΔH(реакции) = -2629,1 кДж/моль + 2583,1 кДж/моль
ΔH(реакции) = -46 кДж/моль

Тепловой эффект реакции для данного уравнения при стандартных условиях составляет -46 кДж/моль.

Таким образом, при проведении данной реакции при стандартных условиях выделяется теплота в количестве 46 кДж на каждый моль реагентов.