Какова теплота образования фосфина, если при сжигании 7 г вещества образуется жидкая вода и твердый продукт
Какова теплота образования фосфина, если при сжигании 7 г вещества образуется жидкая вода и твердый продукт, высвобождающие 243 кДж энергии?
10.12.2023 10:49
Пояснение: Теплота образования (ΔHf) - это энергия, высвобождающаяся или поглощаемая при образовании одного моля вещества из его элементарных составляющих в стандартных условиях (25°C и 1 атм).
Для решения данной задачи нам необходимо найти теплоту образования фосфина. Для этого мы будем использовать закон Гесса, который гласит: теплота реакции, проходящей через несколько промежуточных шагов, равна сумме теплот образования всех этих шагов.
1. Сначала найдем количество вещества фосфина (PH3), которое образуется при сжигании 7 г вещества.
Молярная масса фосфина (PH3) = 33 г/моль.
Количество вещества = масса / молярная масса = 7 г / 33 г/моль = 0,212 моль.
2. Затем используем данное количество вещества фосфина для вычисления теплоты образования.
ΔHf = Высвобожденная энергия / количество вещества фосфина = 243 кДж / 0,212 моль = 1146 кДж/моль.
Пример: Найдите теплоту образования воды, если при сгорании 10 г вещества образуется 100 г воды и высвобождается 500 кДж энергии.
Совет: Чтобы лучше понять концепцию теплоты образования, рекомендуется изучить также понятия стандартного состояния и стандартной энтальпии образования.
Дополнительное упражнение: Найдите теплоту образования диоксида углерода (CO2), если при образовании 2 г вещества высвобождается 200 кДж энергии.
Объяснение: Теплота образования (ΔHф) - это количество теплоты, выделяющееся или поглощаемое при образовании одного моля вещества из элементарных составляющих при стандартных условиях. Для решения данной задачи нам понадобятся следующие данные: молекулярная масса фосфина (PH3) и реакция сжигания фосфина.
1. Сначала найдем количество вещества фосфина (n) по формуле:
n = масса (m) / молярная масса (M)
где m = 7 г и M = 33 г/моль (молярная масса фосфина).
Подставив значения, получаем:
n = 7 г / 33 г/моль ≈ 0,212 моль
2. Реакция сжигания фосфина:
4PH3 + 8O2 -> 4H3PO4
Эта реакция показывает, что для образования 4 молей фосфорнокислого водорода (H3PO4) требуется 4 моля фосфина (PH3).
3. Теплота образования фосфина будет равна теплоте образования фосфорнокислого водорода, разделенной на 4:
ΔHф = -243 кДж / 4 ≈ -60,75 кДж/моль
Отрицательное значение говорит о том, что процесс образования фосфина является экзотермическим, то есть выделяется теплота.
Дополнительный материал: Найдите теплоту образования фосфина, если при сжигании 3 г вещества высвобождается 81 кДж энергии.
Совет: При решении задачи по теплоте образования, всегда обратите внимание на реакцию образования и соотношение количества реагентов и продуктов.
Закрепляющее упражнение: Рассчитайте теплоту образования аммиака (NH3), если при сжигании 5 г вещества высвобождается 126 кДж энергии.