Вопрос школьника
На основании термохимического уравнения разложения карбоната кальция:
CaCO3 (тв.) = CaO (тв.) + CO2 (г.) (∆Ho = 157 кДж)
рассчитайте, какая масса карбоната кальция подверглась разложению, если в ходе ракции было затрачено: а) 31,4 кДж; б) 78,5 кДж; в) 3120 кДж теплоты.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон Гесса, который гласит, что тепловой эффект реакции зависит только от начальных и конечных состояний системы, а не от пути, по которому происходит реакция.
Таким образом, мы можем использовать термохимическое уравнение разложения карбоната кальция для расчета теплового эффекта разложения любого количества карбоната кальция.
Для расчета массы карбоната кальция, подвергшегося разложению, мы можем использовать следующую формулу:
m = Q / (∆H)
где m — масса карбоната кальция, подвергшегося разложению, Q — количество затраченной теплоты, ∆H — тепловой эффект реакции разложения карбоната кальция.
a) Для затраченной теплоты 31,4 кДж:
m = 31,4 кДж / 157 кДж/моль = 0,2 моль
Молярная масса карбоната кальция равна 100,1 г/моль, поэтому масса карбоната кальция равна:
m = 0,2 моль * 100,1 г/моль = 20,02 г
б) Для затраченной теплоты 78,5 кДж:
m = 78,5 кДж / 157 кДж/моль = 0,5 моль
m = 0,5 моль * 100,1 г/моль = 50,05 г
в) Для затраченной теплоты 3120 кДж:
m = 3120 кДж / 157 кДж/моль = 20 моль
m = 20 моль * 100,1 г/моль = 2002 г
Таким образом, мы можем рассчитать массу карбоната кальция, подвергшегося разложению, для любого количества затраченной теплоты, используя термохимическое уравнение разложения карбоната кальция и закон Гесса.
