• Преподавателю
  • Химия
  • Типовые задания с решениями ЕГЭ по химии: задачи, при решении которых необходимо осуществить расчеты по термохимическим уравнениям реакций

Типовые задания с решениями ЕГЭ по химии: задачи, при решении которых необходимо осуществить расчеты по термохимическим уравнениям реакций

  Умение решать расчётные задачи является одним из основных показателей уровня химического развития, глубины и полноты усвоения учащимися теоретического материала, наличия у них навыков приобретённых знаний с достаточной самостоятельностью. Проверяемый элемент содержания заданий ЕГЭ включает расчеты объемных отношений газов при химических реакциях, а так же расчеты по термохимическим уравнениям реакций. В данной статье будут рассмотрены задачи второго типа. В данной разработке приводятся пример...
Раздел Химия
Класс -
Тип Тесты
Автор
Дата
Формат doc
Изображения Нет
For-Teacher.ru - все для учителя
Поделитесь с коллегами:

Типовые задания с решениями ЕГЭ по химии: задачи, при решении которых необходимо осуществить расчеты по термохимическим уравнениям реакций.



Умение решать расчётные задачи является одним из основных показателей уровня химического развития, глубины и полноты усвоения учащимися теоретического материала, наличия у них навыков приобретённых знаний с достаточной самостоятельностью.

Проверяемый элемент содержания заданий ЕГЭ включает расчеты объемных отношений газов при химических реакциях, а так же расчеты по термохимическим уравнениям реакций. В данной статье будут рассмотрены задачи второго типа.

Термохимические уравнения включают в себя кроме химических формул тепловой эффект реакции. Числовое значение в уравнении реакции строго соответствует количествам веществ, участников реакции, т.е. коэффициентам. Благодаря этому соответствию, можно установить пропорциональные отношения между количеством вещества или массой и количеством теплоты в этой реакции.

Между количеством теплоты, выделившимся или затраченным в ходе химической реакции, и количеством веществ, участвующих в этой реакции, существует прямо пропорциональная зависимость:

n:Q = n1:Q1.



Величина постоянная для данной реакции.
Любая величина из пропорции может быть неизвестной. Задачи решаются методом пропорции.

Например: Термохимическое уравнение разложения малахита

(CuOH)2 CO3 = 2CuO + H 2O + CO 2 - 47 кДж

Мы видим, что на разложение 1 моля малахита необходимо израсходовать 47 кДж, при этом образуется 2 моля оксида меди, 1 моль воды и 1 моль углекислого газа. Если мы затратим энергии в 2 раза больше, мы сумеем разложить 2 моля малахита, при этом получим 4 моля оксида меди, 2 моля воды и 2 моля углекислого газа.

Аналогично можно установить пропорциональные отношения, используя коэффициенты и молярные массы участников реакции. 47 кДж энергии затратится на разложение 94 г малахита, при этом выделится 160 г оксида меди, 18 г воды и 44 г углекислого газа. Пропорция несложная, но, используя массовые числа, учащиеся часто допускают расчетные ошибки, поэтому рекомендуется решать задачи с пропорциями через количество вещества.

Алгоритм решения задач

Последовательность действий:

  1. Данные из условия задачи написать над уравнением реакции

  2. Под формулой вещества написать его количество (согласно коэффициенту); произведение молярной массы на количество вещества. Над количеством теплоты в уравнении реакции поставить х.

  3. Составить пропорцию.

  4. Вычислить х.

  5. Записать ответ.

Пример:

Сколько теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди (II) (СuO) в соляной кислоте (водный раствор HCl), если термохимическое уравнение реакции: CuO + 2HCl = CuCl2 + H­2O + 63,6 кДж

Последовательность выполнения действий

Оформление решения задачи

1.С помощью соответствующих обозначений запишем условие задачи, найдём молярную массу вещества, масса которого указана в условии задачи.

Дано:

m(СuO) = 200 г

Q - ?

М(СuO) = 80 г/моль

2. Найдём количество вещества оксида меди (II) по условию задачи.

Решение:

n = m/М n = 200г/80 г/моль = 2,5 моль

3.Составим уравнение реакции. Над формулами веществ запишем найденные количества веществ, а под формулами - молярные соотношения по уравнению реакции

2,5 моль х кДж

CuO + 2HCl = CuCl2 + H­2O + 63,6 кДж

1 моль 63,6 кДж

4. Составим пропорцию.

200/80=х/63,6

5. Найдём значение х

х = 159 кДж

6. Запишем ответ.

Ответ: 159 кДж



Задачи на вычисления по термохимическим уравнениям. Типовые задачи и решения.



  1. Количество теплоты, которое выделится при образовании 120 г MgO в результате реакции горения магния, термохимическое уравнение которой:

2 Mg + O2 = 2MgO + 1204 кДж, равно

а) 602 кДж б) 301 кДж в) 2408 кДж г) 1803 кДж

  1. В реакцию, термохимическое уравнение которой S + O2 = SO2 + 297 кДж, вступила сера массой 1 г. Количество теплоты, выделившееся при этом, равно:

а) 9,28 кДж б) 2,97 кДж в) 29,7 1 кДж г) 74,25 кДж

  1. Какое количество теплоты выделится при сгорании графита массой 2,4 г, если термохимическое уравнение реакции C + O2 = CO2 + 402 кДж?

а) 984 кДж б) 40,2 кДж в) 98,4 кДж г) 80,4 кДж

  1. Термохимическое уравнение горения фосфора: 4P + 5O2 = 2P2O5 + 3010 кДж. Какое количество теплоты выделится при сгорании 62 г фосфора?

а) 6020 кДж б) 752,5 кДж в) 301кДж г) 1505 кДж

  1. Какое количество теплоты выделится при сгорании метана объемом 5,6 л (н.у.), если термохимическое уравнение реакции СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + 892 кДж?

а) 22,3 кДж б) 2,23 кДж в) 223 кДж г) 446 кДж

  1. Сколько теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди (II) (СuO) в соляной кислоте, если термохимическое уравнение реакции: CuO + 2HCl = CuCl2 + H­2O + 63,6 кДж

а) 159 кДж б) 318 кДж в) 15,9кДж г) 636 кДж

  1. В результате реакции, термохимическое уравнение которой

2 C2H2+ 5O2 = 4CO2 +2H2O + 2610 кДж

выделилось 652,5 кДж теплоты. Масса сгоревшего ацетилена составила:

а) 13 г б) 26 г в) 52г г) 5,2г

  1. В результате горения 48 г метана выделилось 2406 кДж теплоты. Количество теплоты, указанное в термохимическом уравнении этой реакции составит:

а) 401 кДж б) 802 кДж в) 1203кДж г) 4812 кДж

  1. На разложение бертолетовой соли по реакции, термохимическое уравнение которой

2KClO3 = 2KCl + 3O2 - 91 кДж,

было затрачено 182 кДж теплоты. Объем кислорода (при н.у.) выделившийся при этом, составил:

а) 134,4л б) 44,8л в) 89,6л г) 179,2л

  1. В результате реакции, термохимическое уравнение которой H2+ Cl2 = 2HCl + 184,36 кДж, выделилось 921,8 кДж теплоты. Объем хлора, затраченный на образование хлороводорода (при н.у.) при этом составил:

а) 134,4л б) 112л в) 44,8л г) 96л

  1. Согласно термохимическому уравнению реакции 2СО(г) + О2(г) = 2СО2(г) + 566 кДж при сжигании оксида углерода (II) выделилось 424,5 кДж теплоты. Объем (н.у.) сгоревшего газа составил
    а) 66,2 л б) 33,6 л в) 44,8 л г) 12 л



  1. Согласно термохимическому уравнению реакции 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O + 385 кДж, при получении 15,68 л NO (н.у.), количество выделившейся теплоты составило:

а) 358 кДж б) 716 кДж в) 134,75 кДж г) 22,4 кДж



  1. По термохимическому уравнению реакции 2Сu + О2 = 2СuО + 311 кДж вычислите. Количество теплоты, которая выделится при окислении 384 г меди, составит:

а) 622 кДж б) 716 кДж в) 466,5 кДж г) 933 кДж



  1. В результате реакции, термохимическое уравнение которой

2Cl2O7 = 2Cl2 + 7O2 + 574 кДж, выделилось 5,74 кДж теплоты. Объем образовавшегося при этом кислорода (н.у.) составил:

а) 100 л б) 0,224 л в) 1,568 л г) 4,48 л



  1. В реакцию, термохимическое уравнение которой MgO(тв) + CO(г) = MgCO3(тв) + 102 кДж, вступило 8 г оксида магния. Количество теплоты, выделившейся при этом, равно:

а) 102 кДж б) 204 кДж в) 20,4 кДж г) 1,02 кДж

Ответы (ключ)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

ответ

г

а

в

г

в

а

а

б

а

б

б

в

г

в

в

Подробное решение задач.



  1. Количество теплоты, которое выделится при образовании 120 г MgO в результате реакции горения магния, термохимическое уравнение которой:

2 Mg + O2 = 2MgO + 1204 кДж, равно

а) 602 кДж б) 301 кДж в) 2408 кДж г) 1803 кДж

Дано:

m (Mg0) = 120г

_____________

Q-?

Решение:

1) Определяем количества оксида магния, используя формулу для нахождения количества вещества через массу.

n = m / M

n(MgO) = 120г/ 40 г/моль = 3 моль

2) Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции:

По уравнению при образовании 2 моль MgO - выделится 1204 кДж

По условию при образовании 3 моль MgO - выделится Х кДж

Отсюда:

3 моль* 1204кДж

Х

=

-----------------------

= 1803 кДж

2моль

Ответ: при образовании 120г оксида магния выделится 1803 кДж энергии.

  1. В реакцию, термохимическое уравнение которой S + O2 = SO2 + 297 кДж, вступила сера массой 1 г. Количество теплоты, выделившееся при этом, равно:

а) 9,28 кДж б) 2,97 кДж в) 29,7 1 кДж г) 74,25 кДж

Дано:

m(S) = 1 г.,

________________

Q = ?

Решение.



n (S) = m/M n (S)= 1г/32(г/моль) = 0,031моль;

Составляем пропорцию по термохимическому уравнению реакции:

S + O2 = SO2 + 297 кДж

При сгорании 1 моля S выделится 297 кДж теплоты

При сгорании 0,031 моля S выделится Х кДж теплоты

Х= (297 кДж* 0,031моль)/1моль = 9,28 кДж

Ответ: 9,28 кДж

  1. Какое количество теплоты выделится при сгорании графита массой 2,4 г, если термохимическое уравнение реакции C + O2 = CO2 + 402 кДж?

а) 984 кДж б) 40,2 кДж в) 98,4 кДж г) 80,4 кДж

Дано:

m(С) = 2,4 г.,

________________

Q = ?

Решение.



n (С) = m/M n (С)= 2,4г/12(г/моль) = 0,2 моль;

Составляем пропорцию по термохимическому уравнению реакции:

C + O2 = CO2 + 402 кДж.

При сгорании 1 моля С выделится 402 кДж теплоты

При сгорании 0,2 моля С выделится Х кДж теплоты

Х= (492 кДж* 0,2моль)/1моль = 98,4 кДж

Ответ: 98,4 кДж

  1. Термохимическое уравнение горения фосфора: 4P + 5O2 = 2P2O5 + 3010 кДж. Какое количество теплоты выделится при сгорании 62 г фосфора?

а) 6020 кДж б) 752,5 кДж в) 301кДж г) 1505 кДж

Дано:

m(Р) = 62 г.,

________________

Q = ?

Решение.

n (Р) = m/M n (Р)= 62г/31(г/моль) = 2 моль;

Составляем пропорцию по термохимическому уравнению реакции:

4P + 5O2 = 2P2O5 + 3010 кДж

При сгорании 4 моль Р выделится 3010 кДж теплоты

При сгорании 2 моль Р выделится Х кДж теплоты

Х= (3010 кДж* 2моль)/4моль = 1505 кДж

Ответ: 1505 кДж



  1. Какое количество теплоты выделится при сгорании метана объемом 5,6 л (н.у.), если термохимическое уравнение реакции СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + 892 кДж?

а) 22,3 кДж б) 2,23 кДж в) 223 кДж г) 446 кДж

Дано:

V (СН4) = 5,6 л

_____________

Q = ?

Решение.



5,6 л Х кДж

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + 892 кДж

1 моль 892 кДж

22,4 л 892 кДж

5,6 л/22,4 л = Х кДж/892 кДж

Х= 5,6 л * 892 кДж/22,4 л = 223 кДж

Ответ: при сгорании метана объемом 5,6 л выделится 223 кДж теплоты



  1. Сколько теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди (II) (СuO) в соляной кислоте, если термохимическое уравнение реакции: CuO + 2HCl = CuCl2 + H­2O + 63,6 кДж

а) 159 кДж б) 318 кДж в) 15,9кДж г) 636 кДж

Дано:

m(СuO) = 200 г.,

________________

Q = ?

Решение.

n (СuO) = m/M n (СuO)= 200г/80(г/моль) = 2,5 моль;

Составляем пропорцию по термохимическому уравнению реакции:

CuO + 2HCl = CuCl2 + H­2O + 63,6 кДж

При растворении 1 моль СuO выделится 63,6 кДж теплоты

При растворении 2,5 моль СuO выделится Х кДж теплоты

Х= (63,5 кДж* 2,5моль)/1моль = 159кДж

Ответ: 159 кДж



  1. В результате реакции, термохимическое уравнение которой

2 C2H2+ 5O2 = 4CO2 +2H2O + 2610 кДж

выделилось 652,5 кДж теплоты. Масса сгоревшего ацетилена составила:

а) 13 г б) 26 г в) 52г г) 5,2г

Дано:

Q1 = 652,5 кДж

_____________

m(C2H2)-?

Решение:

1) Установим пропорциональные отношения между количеством вещества ацетилена и количеством теплоты.

По уравнению 2 моль C2H2_---------- 2610 кДж

По условию х моль ---------- 652,5 кДж

Решаем пропорцию

2 моль* 652,5кДж

х

=

-----------------------

= 0,5 моль

2610 кДж

2) Определяем массу ацетилена по формуле m= n * M

m = 0,5 моль * 26 г/моль = 13 г.

Ответ: масса сгоревшего ацетилена 13 г.

  1. В результате горения 48 г метана выделилось 2406 кДж теплоты. Количество теплоты, указанное в термохимическом уравнении этой реакции составит:

а) 401 кДж б) 802 кДж в) 1203кДж г) 4812 кДж

Дано:

m(CH4)= 48г

Q1 = 2406 кДж

_____________

Q -?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции горения метана в общем виде

CH4 + 2O2 = CO2 +2H2O + Q

2. Определим количество 48 г метана

n = m / M

n(CH4) = 48г/ 16 г/моль = 3 моль

3. Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции

По условию 3моля CH4 - 2406 кДж

По уравнению 1 моль CH4 - Q

Решаем пропорцию

1 моль* 2406 кДж

Q

=

-----------------------

= 802 кДж

3 моля

Термохимическое уравнение реакции горения метана

CH4+ 2O2 = CO2 +2H2O + 802 кДж

Ответ: 802 кДж.



  1. На разложение бертолетовой соли по реакции, термохимическое уравнение которой

2KClO3 = 2KCl + 3O2 - 91 кДж,

было затрачено 182 кДж теплоты. Объем кислорода (при н.у.) выделившийся при этом, составил:

а) 134,4л б) 44,8л в) 89,6л г) 179,2л

Дано:

Q1 = 91 кДж

___________

V (O2)-?

Решение:

1)Установим пропорциональные отношения между количеством вещества кислорода и количеством теплоты.

По уравнению 3 моль O2 ---------- 91 кДж

По условию х моль ---------- 182 кДж

Решаем пропорцию

3 моль* 182 кДж

х

=

-----------------------

= 6 моль

91 кДж

2) Вычислим объем кислорода, согласно закону Авогадро

(Vm = 22,4 л/моль) V = n * Vm

V(O2) = 6 моль * 22,4 л/моль = 134,4 л

Ответ: объем выделившегося кислорода равен 134,4 л.

10. В результате реакции, термохимическое уравнение которой H2+ Cl2 = 2HCl + 184,36 кДж, выделилось 921,8 кДж теплоты. Объем хлора, затраченный на образование хлороводорода (при н.у.) при этом составил:

) 134,4л б) 112л в) 44,8л г) 96л

Дано:

Q1 = 921,8 кДж

___________

V (Cl2)-?

Решение:

1)Установим пропорциональные отношения между количеством вещества кислорода и количеством теплоты.

По уравнению 1 моль Cl2 ---------- 184,36 кДж

По условию х моль Cl2 ---------- 921,8 кДж

Решаем пропорцию

1 моль* 921,8 кДж

х

=

-----------------------

= 5 моль

184,36 кДж

2) Вычислим объем кислорода, согласно закону Авогадро

(Vm = 22,4 л/моль) V = n * Vm

V(O2) = 5моль * 22,4 л/моль = 112 л

Ответ: объем вступившего в реакцию хлора равен 112 л.

11. Согласно термохимическому уравнению реакции 2СО(г) + О2(г) = 2СО2(г) + 566 кДж при сжигании оксида углерода (II) выделилось 424,5 кДж теплоты. Объем (н.у.) сгоревшего газа составил

1) 66,2 л 2) 33,6 л 3) 44,8 л 4) 12 л

Дано:

Q1 = 152 кДж

___________

V (СО)-?

Решение:

1)Установим пропорциональные отношения между количеством вещества кислорода и количеством теплоты.

По уравнению 2 моль СО ---------- 566 кДж

По условию х моль CО ---------- 424,5 кДж

Решаем пропорцию

2 моль* 424,5 кДж

х

=

-----------------------

= 1,5 моль

566 кДж

2) Вычислим объем угарного газа, согласно закону Авогадро

(Vm = 22,4 л/моль) V = n * Vm

V(O2) = 1,5моль * 22,4 л/моль = 33,6 л

Ответ: объем вступившего в реакцию хлора равен 33,6 л.

  1. Согласно термохимическому уравнению реакции 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O + 385 кДж, при получении 15,68 л NO (н.у.), количество выделившейся теплоты составило:

а) 358 кДж б) 716 кДж в) 134,75 кДж г) 22,4 кДж

Дано:

V(NO) = 15,68 л

_____________

Q -?

Решение:

1. Определим количество вещества NO:

n = V / Vm

n(NO) = 15,68/ 22,4л/моль = 0,7 моль

2. Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O + 385 кДж

По уравнению 2 моль NO - 385 кДж

По условию 0,7 моль NO - Q

Решаем пропорцию

0,7моль* 385кДж

Q

=

-----------------------

= 134,75 кДж

2 моль



Ответ: 134,75 кДж.

  1. По термохимическому уравнению реакции 2Сu + О2 = 2СuО + 311 кДж вычислите. Количество теплоты, которая выделится при окислении 384 г меди, составит:

а) 622 кДж б) 716 кДж в) 466,5 кДж г) 933 кДж

Дано:

m(Cu) = 384г

_____________

Q -?

Решение:

1. Определим количество вещества меди:

n = m / M

n(Cu) = 384/ 64 г/моль = 6 моль

2. Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции 2Сu + О2 = 2СuО + 311 кДж

По уравнению 2 моль Сu - 311 кДж

По условию 6 моль Сu - Q

Решаем пропорцию

6 моль* 311кДж

Q

=

-----------------------

= 933 кДж

2 моль

Ответ: 933 кДж.



  1. В результате реакции, термохимическое уравнение которой

2Cl2O7 = 2Cl2 + 7O2 + 574 кДж, выделилось 5,74 кДж теплоты. Объем образовавшегося при этом кислорода (н.у.) составил:

а) 100 л б) 0,224 л в) 1,568 л г) 4,48 л

Дано:

Q1 = 5,74 кДж

___________

V (О2)-?

Решение:

1)Установим пропорциональные отношения между количеством вещества кислорода и количеством теплоты.

По уравнению 7 моль О2 ---------- 574 кДж

По условию х моль О2 ---------- 5,74 кДж

Решаем пропорцию

7 моль* 5,74 кДж

х

=

-----------------------

= 0,07 моль

574 кДж

2) Вычислим объем угарного газа, согласно закону Авогадро

(Vm = 22,4 л/моль) V = n * Vm

V(O2) = 0,07моль * 22,4 л/моль = 1,568 л

Ответ: объем образовавшегося кислорода равен 1,568 л.



  1. В реакцию, термохимическое уравнение которой MgO(тв) + CO(г) = MgCO3(тв) + 102 кДж, вступило 8 г оксида магния. Количество теплоты, выделившейся при этом, равно:

а) 102 кДж б) 204 кДж в) 20,4 кДж г) 1,02 кДж

Дано:

m(MgO) = 8г

_____________

Q-?

Решение:

1. Определим количество вещества меди:

n = m / M

n(MgO) = 8г/ 40 г/моль = 0,2 моль

2. Составляем пропорцию с учетом коэффициентов в уравнении реакции

MgO(тв) + CO(г) = MgCO3(тв) + 102 кДж,



По уравнению 1 моль MgO - 102 кДж

По условию 0,2 моль MgO - Q

Решаем пропорцию

0,2 моль* 102кДж

Q

=

-----------------------

= 20,4 кДж

1 моль



Ответ: 20,4 кДж.



© 2010-2022