Химия и опазване на околната среда · 11 клас · урок 5 от 11

Термохимия

Термохимията изучава топлинните ефекти на химичните реакции. Реакциите, при които се отделя топлина, са екзотермични (ΔH 0). Термохимичното уравнение посочва агрегатните състояния и топлинния ефект. Според закона на Хес топлинният ефект зависи само от началното и крайното състояние, затова ΔH на реакция се изчислява от стандартните енталпии на образуване на веществата.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Екзотермична реакция: ΔH 0.
  • Закон на Хес: ΔH = Σ ΔHf(продукти) − Σ ΔHf(изходни вещества).
  • Стандартната енталпия на образуване на простите вещества в стабилната им форма (O2, H2, C графит) е 0.
  • Записът ΔH = −286 kJ означава, че се отделят 286 kJ топлина.

Пример

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O(l): ΔH = (−394) + 2(−286) − (−75) = −891 kJ, т.е. реакцията е екзотермична.

Проверете се: 15 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Как се нарича реакция, при която се поглъща топлина?
    • Екзотермична
    • Каталитична
    • Обратима
    • Ендотермична

    Отговор: Ендотермична

    При ендотермичните реакции системата поема топлина от околната среда, ΔH > 0.

  2. Колко е стандартната енталпия на образуване на O2(g)?
    • −286 kJ/mol
    • +498 kJ/mol
    • −394 kJ/mol
    • 0 kJ/mol

    Отговор: 0 kJ/mol

    Стандартната енталпия на образуване на простите вещества в най-устойчивата им форма е приета за нула.

  3. ΔHf: CO2 −394, H2O(l) −286, CH4 −75 kJ/mol. Колко е ΔH на CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O(l)?
    • −605 kJ
    • −891 kJ
    • −755 kJ
    • +891 kJ

    Отговор: −891 kJ

    ΔH = (−394 + 2·(−286)) − (−75) = −966 + 75 = −891 kJ.

  4. Какво показва записът ΔH = −286 kJ за една реакция?
    • Поглъщат се 286 kJ топлина
    • Реакцията не протича
    • Отделят се 286 kJ топлина
    • Енергията на активиране е 286 kJ

    Отговор: Отделят се 286 kJ топлина

    Отрицателното ΔH означава, че реакцията е екзотермична.

  5. ΔHf(CO2) = −394 kJ/mol, ΔHf(H2O, l) = −286 kJ/mol, а енталпията на изгаряне на етана C2H6 е −1560 kJ/mol. Колко е ΔHf(C2H6)?
    • +86 kJ/mol
    • −86 kJ/mol
    • −1474 kJ/mol
    • −3206 kJ/mol

    Отговор: −86 kJ/mol

    C2H6 + 3,5O2 → 2CO2 + 3H2O: −1560 = [2 · (−394) + 3 · (−286)] − ΔHf; ΔHf = −1646 + 1560 = −86 kJ/mol.

  6. Какъв е знакът на ΔH при екзотермична реакция?
    • ΔH > 0
    • ΔH < 0
    • ΔH = 0
    • Няма знак

    Отговор: ΔH < 0

    При екзотермична реакция системата отдава топлина и енталпията ѝ намалява, затова ΔH < 0.

  7. Какво изучава термохимията?
    • Скоростта на реакциите
    • Строежа на атома
    • Топлинните ефекти на реакциите
    • Разтворимостта на солите

    Отговор: Топлинните ефекти

    Термохимията изучава топлината, която се отделя или поглъща при химичните реакции.

  8. Към какви реакции спада горенето на метана?
    • Екзотермични
    • Ендотермични
    • Каталитични
    • Фотохимични

    Отговор: Екзотермични

    При горенето на метана се отделя много топлина, затова то е екзотермичен процес.

  9. Защо в термохимичното уравнение се посочва агрегатното състояние на веществата?
    • Заради цвета им
    • Топлинният ефект зависи от него
    • Определя катализатора
    • Не е задължително

    Отговор: ΔH зависи от него

    Например при образуване на H2O(l) се отделя повече топлина, отколкото на H2O(g), защото при кондензация се отделя допълнителна топлина.

  10. Как се нарича топлинният ефект при изгарянето на 1 mol вещество?
    • Енергия на активиране
    • Енталпия на топене
    • Енталпия на изгаряне
    • Константа на равновесие

    Отговор: Енталпия на изгаряне

    Енталпията на изгаряне е ΔH при пълното изгаряне на 1 mol вещество; тя винаги е отрицателна.

  11. 2H2 + O2 → 2H2O(l), ΔH = −572 kJ. Колко kJ се отделят при образуване на 1 mol вода?
    • 572 kJ
    • 286 kJ
    • 143 kJ
    • 1144 kJ

    Отговор: 286 kJ

    Уравнението е за 2 mol вода, затова за 1 mol: 572 : 2 = 286 kJ.

  12. Какво е стандартна енталпия на образуване на едно вещество?
    • ΔH при образуване на 1 mol от прости вещества
    • Топлината при разтваряне на 1 g вещество
    • Енергията на активиране на реакцията
    • Топлината при топене на веществото

    Отговор: За 1 mol от прости вещества

    Това е топлинният ефект при образуване на 1 mol от веществото от прости вещества в стабилното им стандартно състояние.

  13. C + O2 → CO2, ΔH = −394 kJ; CO + ½O2 → CO2, ΔH = −283 kJ. Колко е ΔH на C + ½O2 → CO?
    • −677 kJ
    • −111 kJ
    • +111 kJ
    • −283 kJ

    Отговор: −111 kJ

    По закона на Хес: ΔH = −394 − (−283) = −111 kJ (от първото уравнение се изважда второто).

  14. N2 + 3H2 → 2NH3, ΔH = −92 kJ. Колко kJ се отделят при получаване на 68 g NH3? (NH3 = 17)
    • 92 kJ
    • 46 kJ
    • 184 kJ
    • 368 kJ

    Отговор: 184 kJ

    68 g : 17 g/mol = 4 mol NH3; за 2 mol се отделят 92 kJ, за 4 mol 184 kJ.

  15. ΔHf: CaCO3 −1207, CaO −635, CO2 −394 kJ/mol. Колко е ΔH на CaCO3 → CaO + CO2?
    • −178 kJ
    • −2236 kJ
    • +572 kJ
    • +178 kJ

    Отговор: +178 kJ

    ΔH = (−635) + (−394) − (−1207) = +178 kJ, т.е. реакцията е ендотермична.