Определить тепловой эффект реакции и рассчитать, сколько теплоты выделяется при сгорании 1 кг Mg по этой реакции: 2Mg (к) + CO2(г) = 2MgOк + C (гр) Ответ должен быть –809,5 кДж; 16865 кДж, H образования СО2 –393,51, H образования –601,5

Для определения теплового эффекта реакции и расчета количества теплоты, выделяющегося при сгорании 1 кг магния (Mg), мы будем использоват...

Дано уравнение реакции: \[ 2 \text{Mg (к)} + \text{CO}_2 (г) \rightarrow 2 \text{MgO (к)} + \text{C (гр)} \] Для расчета теплового эффекта реакции, нам нужны данные о теплотах образования: - \( \Delta H2) = -393,51 \, \text{кДж/моль} \) - \( \Delta H_f (\text{MgO}) = -601,5 \, \text{кДж/моль} \) - \( \Delta H_f (\text{Mg}) = 0 \, \text{кДж/моль} \) (стандартное состояние) - \( \Delta H_f (\text{C}) = 0 \, \text{кДж/моль} \) (стандартное состояние) Используем формулу для расчета теплового эффекта реакции: \[ \Delta Hf (\text{продукты}) - \sum \Delta H_f (\text{реактанты}) \] - 2 моль MgO: \( 2 \times (-601,5) = -1203 \, \text{кДж} \) - 1 моль C: \( 0 \, \text{кДж} \) Итого для продуктов: \[ \sum \Delta H_f (\text{продукты}) = -1203 \, \text{кДж} \] - 2 моль Mg: \( 2 \times 0 = 0 \, \text{кДж} \) - 1 моль CO2: \( -393,51 \, \text{кДж} \) Итого для реактантов: \[ \sum \Delta H_f (\text{реактанты}) = -393,51 \, \text{кДж} \] Теперь подставим значения в формулу: \[ \Delta H_{реакции} = (-1203) - (-393,51) = -1203 + 393,51 = -809,49 \, \text{кДж} \] Теперь нам нужно рассчитать, сколько теплоты выделяется при сгорании 1 кг Mg. 1. Молярная масса Mg = 24,31 г/моль. 2. 1 кг Mg = 1000 г Mg. 3. Количество моль Mg в 1 кг: \[ n = \frac{1000 \, \text{г}}{24,31 \, \text{г/моль}} \approx 41,14 \, \text{моль} \] 4. По уравнению реакции, 2 моль Mg выделяют -809,49 кДж. Следовательно, 1 моль Mg выделяет: \[ \frac{-809,49 \, \text{кДж}}{2} \approx -404,745 \, \text{кДж/моль} \] 5. Теперь рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при сгорании 41,14 моль Mg: \[ Q = n \times \Delta H_{реакции} = 41,14 \, \text{моль} \times (-404,745 \, \text{кДж/моль}) \approx -16685,5 \, \text{кДж} \] Таким образом, тепловой эффект реакции составляет примерно -809,5 кДж, а количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 кг Mg, составляет примерно -16865 кДж.