Question

Ответы знаю, нужно решение. 1) Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола с образованием паров воды и оксида углерода (IV) равен минус 3135,58 кДж. Напишите термохимическое уравнение этой реакции, вычислив теплоту образования С6Н6(ж). 2) Вычислите недостающий вид концентрации (массовую долю, молярную и эквивалентную концентрацию) растворенного вещества в растворе, если указаны концентрация и плотность раствора: молярная концентрация сульфата меди 2 моль/л, плотность 1,14 г/мл.

Answer 1

1) Некорректная, на мой взгляд, формулировка вопроса. Надо или записать уравнение реакции, либо четко указать, о каком именно тепловом эффекте идет речь (на 1 моль бензола или на 2 моль). Для ответа выбран вариант сгорания 1 моль бензола.   

Термохимическое уравнение реакции сгорания 1 моль бензола:
 C6H6(ж) + 7,5 O2(г) = 6 CO2(г) + 3 H2O(пар),  ΔH= -3 135,58 кДж/моль

Одно из следствий закона Гесса - тепловой эффект реакции ΔH можно рассчитать как разность теплот образования ΔHf продуктов и реагентов (с учетом стехиометрических коэффициентов):
ΔH = ∑ΔHf(продукты) - ∑ΔHf(реагенты)

В нашем случае: 
ΔH = 6*ΔHf(CO2(г)) + 3*ΔHf(H2O(пар)) - ΔHf (C6H6(ж)) - 7,5*ΔHf (O2(г))

Теплота образования ΔHf - это тепловой эффект реакции образования одного моль вещества из простых веществ, его составляющих, находящихся в устойчивых стандартных состояниях.
Теплота образования простых веществ принимается равной нулю.
Поэтому 7,5*ΔHf (O2(г)) = 7,5*0 = 0.

По справочным данным: 
теплота образования CO2  ΔHf (CO2(г)) = -393,51 кДж/моль
теплота образования H2O ΔHf (H2O(ж)) = -285,83 кДж/моль
теплота парообразования H2O ΔHкип (H2O) = 44,0 кДж/моль
Последняя величина нужна, потому что продукт реакции не стандартная жидкая вода, а ее пар. Знак + означает, что теплота не выделяется, а наоборот, поглощается водой при парообразовании.

Теплота образования водяного пара равна:
 ΔHf (H2O(пар)) = ΔHf (H2O(ж)) + ΔHкип (H2O) = -285,83+44,0 = 
= -241,83  кДж/моль.
 
Подставляем справочные данные в уравнение теплового эффекта реакции:
-3 135,58 = 6*(-393,51) + 3*(-245,17) - ΔHf (C6H6(ж)) 
-3 135,58 = -2 361,06 - 735,51 - ΔHf (C6H6(ж))
-3 135,58 =  -3 096,57 - ΔHf (C6H6(ж))
-39,01 = - ΔHf (C6H6(ж))
ΔHf (C6H6(ж)) = 39,01 кДж/моль 

2)

Эквивалентная концентрация в случае соли равна молярной концентрации, умноженной на валентность металла и на числе его атомов в молекуле соли.

Сэ=См*(2*1) = 2*См = 2*2 моль/л = 4 моль/л

Сэ = 4 моль/л эквивалентов 

Для расчета массовой доли возьмем 1 литр раствора.

Его масса равна произведению объема на плотность: 1,14 г/мл*100 мл = 1140 г

Масса же растворенного сульфата меди равна его молярной массе, умноженной на его количество вещества. Количество вещества n численно равно молярной концентрации: n=2 моль (поскольку взят ровно 1 литр раствора)

Молярная масса сульфата меди равна 160 г/моль.

Отсюда масса вещества равна 2 моль * 160 г/моль = 320 г

Массовая доля равна 320 г/ 1 140 г = 0,28 = 28%

Массовая доля сульфата меди 28%

  

Answer 2

1) Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола с образованием паров воды и оксида углерода (IV)

Тепловой эффект реакции сгорания жидкого бензола с образованием паров воды и оксида углерода (IV) составляет минус 3135,58 кДж.

Для написания термохимического уравнения этой реакции и вычисления теплоты образования C6H6 (ж), нам понадобятся данные о теплоте образования продуктов реакции и исходных веществ.

Термохимическое уравнение реакции сгорания бензола:

C6H6 (ж) + 15/2 O2 (г) -> 6 CO2 (г) + 3 H2O (г)

Теплота образования C6H6 (ж) = -3135,58 кДж

2) Вычисление недостающего вида концентрации растворенного вещества в растворе

У нас есть следующие данные о растворе: молярная концентрация сульфата меди - 2 моль/л и плотность - 1,14 г/мл.

Нам нужно вычислить недостающий вид концентрации (массовую долю, молярную и эквивалентную концентрацию) растворенного вещества в растворе.

Вычисление массовой доли растворенного вещества:

Массовая доля = (масса растворенного вещества / масса раствора) * 100%

Масса раствора можно вычислить, зная плотность и объем раствора:

Масса раствора = плотность * объем раствора

Вычисление молярной концентрации растворенного вещества:

Молярная концентрация = количество вещества / объем раствора

Вычисление эквивалентной концентрации растворенного вещества:

Эквивалентная концентрация = количество эквивалентов / объем раствора

Пожалуйста, предоставьте объем раствора, чтобы мы могли вычислить недостающие значения концентрации.