题目
乙烯氧化为环氧乙烷的反应方程式如下: C2H4(g)+(1/2)O2(g)rarr;C2H4O(g) 试计算0.1013MPa、25℃下的反应热。
乙烯氧化为环氧乙烷的反应方程式如下: C2H4(g)+(1/2)O2(g)rarr;C2H4O(g) 试计算0.1013MPa、25℃下的反应热。
题目解答
答案
乙烯(g)的标准生成热为
环氧乙烷(g)的标准生成热为
因此,0.1013Mpa,25℃下的反应热计算如下:
解析
步骤 1:确定反应物和生成物的标准生成热
乙烯(g)的标准生成热为 $\Delta H_{298}^{0} = 52.28 kJ/mol$。
环氧乙烷(g)的标准生成热为 $\Delta H_{298}^{0} = -51 kJ/mol$。
氧气(g)的标准生成热为 $\Delta H_{298}^{0} = 0 kJ/mol$,因为它是元素的稳定态。
步骤 2:计算反应热
反应热 $\Delta H_{298}^{0}$ 可以通过反应物和生成物的标准生成热的差值来计算。反应热的计算公式为:
$$\Delta H_{298}^{0} = \sum_{生成物} n_i \Delta H_{298}^{0} - \sum_{反应物} n_i \Delta H_{298}^{0}$$
其中,$n_i$ 是反应物或生成物的摩尔数,$\Delta H_{298}^{0}$ 是标准生成热。
步骤 3:代入数值计算
代入数值计算反应热:
$$\Delta H_{298}^{0} = 1 \times (-51) - (1 \times 52.28 + \frac{1}{2} \times 0)$$
$$\Delta H_{298}^{0} = -51 - 52.28$$
$$\Delta H_{298}^{0} = -103.28 kJ/mol$$
乙烯(g)的标准生成热为 $\Delta H_{298}^{0} = 52.28 kJ/mol$。
环氧乙烷(g)的标准生成热为 $\Delta H_{298}^{0} = -51 kJ/mol$。
氧气(g)的标准生成热为 $\Delta H_{298}^{0} = 0 kJ/mol$,因为它是元素的稳定态。
步骤 2:计算反应热
反应热 $\Delta H_{298}^{0}$ 可以通过反应物和生成物的标准生成热的差值来计算。反应热的计算公式为:
$$\Delta H_{298}^{0} = \sum_{生成物} n_i \Delta H_{298}^{0} - \sum_{反应物} n_i \Delta H_{298}^{0}$$
其中,$n_i$ 是反应物或生成物的摩尔数,$\Delta H_{298}^{0}$ 是标准生成热。
步骤 3:代入数值计算
代入数值计算反应热:
$$\Delta H_{298}^{0} = 1 \times (-51) - (1 \times 52.28 + \frac{1}{2} \times 0)$$
$$\Delta H_{298}^{0} = -51 - 52.28$$
$$\Delta H_{298}^{0} = -103.28 kJ/mol$$