题目
根据以下数据,计算乙酸乙酯的标准摩尔生成焓 ΔfHΘm(CH3COOC2H5,1,298.15 K)。CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l),ΔrHΘm(298.15 K)=−9.20 kJ⋅mol−1 乙酸和乙醇的标准摩尔燃烧焓 ΔcHΘm(298.15 K) 分别为 −874.54 kJ⋅mol−1 和 −1366 kJ⋅mol−1,CO2(g) 和 H2O(l) 的标准摩尔生成焓分别为 −393.51 kJ⋅mol−1 和 −285.83 kJ⋅mol−1。
根据以下数据,计算乙酸乙酯的标准摩尔生成焓 ΔfHΘm(CH3COOC2H5,1,298.15 K)。CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l),ΔrHΘm(298.15 K)=−9.20 kJ⋅mol−1 乙酸和乙醇的标准摩尔燃烧焓 ΔcHΘm(298.15 K) 分别为 −874.54 kJ⋅mol−1 和 −1366 kJ⋅mol−1,CO2(g) 和 H2O(l) 的标准摩尔生成焓分别为 −393.51 kJ⋅mol−1 和 −285.83 kJ⋅mol−1。
题目解答
答案
−486.02 kJ⋅mol−1
解析
步骤 1:确定反应方程式和已知数据
反应方程式为:CH3COOH(l) + C2H5OH(l) = CH3COOC2H5(l) + H2O(l)
ΔrHΘm(298.15 K) = −9.20 kJ⋅mol−1
乙酸和乙醇的标准摩尔燃烧焓 ΔcHΘm(298.15 K) 分别为 −874.54 kJ⋅mol−1 和 −1366 kJ⋅mol−1
CO2(g) 和 H2O(l) 的标准摩尔生成焓分别为 −393.51 kJ⋅mol−1 和 −285.83 kJ⋅mol−1
步骤 2:计算乙酸和乙醇的标准摩尔生成焓
根据燃烧焓的定义,燃烧焓等于生成物的生成焓减去反应物的生成焓。对于乙酸和乙醇,燃烧反应分别为:
CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l)
C2H5OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l)
根据标准摩尔生成焓的定义,可以得到:
ΔcHΘm(CH3COOH) = 2ΔfHΘm(CO2) + 2ΔfHΘm(H2O) - ΔfHΘm(CH3COOH)
ΔcHΘm(C2H5OH) = 2ΔfHΘm(CO2) + 3ΔfHΘm(H2O) - ΔfHΘm(C2H5OH)
将已知数据代入,可以得到:
−874.54 = 2(−393.51) + 2(−285.83) - ΔfHΘm(CH3COOH)
−1366 = 2(−393.51) + 3(−285.83) - ΔfHΘm(C2H5OH)
解得:
ΔfHΘm(CH3COOH) = −484.5 kJ⋅mol−1
ΔfHΘm(C2H5OH) = −277.7 kJ⋅mol−1
步骤 3:计算乙酸乙酯的标准摩尔生成焓
根据反应方程式,可以得到:
ΔrHΘm = ΔfHΘm(CH3COOC2H5) + ΔfHΘm(H2O) - ΔfHΘm(CH3COOH) - ΔfHΘm(C2H5OH)
将已知数据代入,可以得到:
−9.20 = ΔfHΘm(CH3COOC2H5) + (−285.83) - (−484.5) - (−277.7)
解得:
ΔfHΘm(CH3COOC2H5) = −486.02 kJ⋅mol−1
反应方程式为:CH3COOH(l) + C2H5OH(l) = CH3COOC2H5(l) + H2O(l)
ΔrHΘm(298.15 K) = −9.20 kJ⋅mol−1
乙酸和乙醇的标准摩尔燃烧焓 ΔcHΘm(298.15 K) 分别为 −874.54 kJ⋅mol−1 和 −1366 kJ⋅mol−1
CO2(g) 和 H2O(l) 的标准摩尔生成焓分别为 −393.51 kJ⋅mol−1 和 −285.83 kJ⋅mol−1
步骤 2:计算乙酸和乙醇的标准摩尔生成焓
根据燃烧焓的定义,燃烧焓等于生成物的生成焓减去反应物的生成焓。对于乙酸和乙醇,燃烧反应分别为:
CH3COOH(l) + 2O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l)
C2H5OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(l)
根据标准摩尔生成焓的定义,可以得到:
ΔcHΘm(CH3COOH) = 2ΔfHΘm(CO2) + 2ΔfHΘm(H2O) - ΔfHΘm(CH3COOH)
ΔcHΘm(C2H5OH) = 2ΔfHΘm(CO2) + 3ΔfHΘm(H2O) - ΔfHΘm(C2H5OH)
将已知数据代入,可以得到:
−874.54 = 2(−393.51) + 2(−285.83) - ΔfHΘm(CH3COOH)
−1366 = 2(−393.51) + 3(−285.83) - ΔfHΘm(C2H5OH)
解得:
ΔfHΘm(CH3COOH) = −484.5 kJ⋅mol−1
ΔfHΘm(C2H5OH) = −277.7 kJ⋅mol−1
步骤 3:计算乙酸乙酯的标准摩尔生成焓
根据反应方程式,可以得到:
ΔrHΘm = ΔfHΘm(CH3COOC2H5) + ΔfHΘm(H2O) - ΔfHΘm(CH3COOH) - ΔfHΘm(C2H5OH)
将已知数据代入,可以得到:
−9.20 = ΔfHΘm(CH3COOC2H5) + (−285.83) - (−484.5) - (−277.7)
解得:
ΔfHΘm(CH3COOC2H5) = −486.02 kJ⋅mol−1