Вычислить тепловой эффект реакции: 4HCl+O2=2H2O+2Cl2, исходя из теплот образования: ΔHHCl = -92,3 кДж/моль...

Для вычисления теплового эффекта реакции необходимо учитывать теплоту образования каждого компонента в реакции и их коэффициенты стехиометрического уравнения.

Данное уравнение реакции: 4HCl + O2 = 2H2O + 2Cl2

Тепловой эффект реакции $\Delta H$ можно вычислить по формуле: ΣΔH$продукты$ - ΣΔH$реагенты$

Где ΣΔH$продукты$ - сумма теплот образования продуктов реакции, умноженных на их коэффициенты стехиометрического уравнения, а ΣΔH$реагенты$ - сумма теплот образования реагентов реакции, умноженных на их коэффициенты.

Для данной реакции имеем: ΔH = [2$-286$ + 20] - $4\ast (-92.3)+0$ = -572 - $-369.2$ = -202.8 кДж/моль

Таким образом, тепловой эффект реакции составляет -202.8 кДж/моль. В данном случае реакция является экзотермической, так как выделение тепла происходит в результате ее протекания.

Для вычисления теплового эффекта реакции $\Delta Hреакции$ можно использовать закон Гесса, который гласит, что тепловой эффект химической реакции равен сумме тепловых эффектов всех промежуточных реакций, приводящих к тому же конечному результату. Тепловой эффект реакции выражается через изменение энтальпии $\Delta H$ и равен разности суммы энтальпий образования продуктов и реагентов. Формула для расчета:

[ \Delta H = \sum (\Delta H{\text{продукты}}) - \sum (\Delta H{\text{реагенты}}) ]

В нашем случае уравнение реакции выглядит так:

$4\text{HCl}+{\text{O}}_2\to 2{\text{H}}_2\text{O}+2{\text{Cl}}_2$

Дано:

• ΔH для HCl $хлороводород$ = -92,3 кДж/моль
• ΔH для H₂O $вода$ = -286 кДж/моль

Теплота образования кислорода $O₂$ и хлора $Cl₂$ в стандартных условиях равна нулю, так как они являются элементами в их стандартном состоянии.

Сначала рассчитаем энтальпии для реагентов и продуктов:

Реагенты:

• 4 моль HCl: $4\times -92,3\text{ кДж/моль}=-369,2\text{ кДж}$

Продукты:

• 2 моль H₂O: $2\times -286\text{ кДж/моль}=-572\text{ кДж}$
• 2 моль Cl₂: $2\times 0\text{ кДж/моль}=0\text{ кДж}$

Теперь подставляем в формулу:

$\mathrm{\Delta }H=(-572\text{ кДж}+0\text{ кДж})-(-369,2\text{ кДж})$

$\mathrm{\Delta }H=-572\text{ кДж}+369,2\text{ кДж}$

$\mathrm{\Delta }H=-202,8\text{ кДж}$

Таким образом, тепловой эффект данной реакции составляет -202,8 кДж. Это означает, что реакция экзотермическая, и при ее протекании выделяется 202,8 кДж тепла.