Я решил задачу по определению стандартной энтальпии реакции обжига халькопирита и расчету количества выделенного тепла.
В данной задаче нам дано уравнение обжига халькопирита⁚
4CuFeS2 13O2 4CuO 2Fe2O3 8SO2 (1)
А также известны стандартные энтальпии следующих реакций⁚
2CuS 3O2 2CuO 2SO2 ΔH1 -807 кДж/моль
4FeS 7O2 2Fe2O3 4SO2 ΔH2 -2422 кДж/моль
CuS FeS CuFeS2 ΔH3 -23Δ кДж/моль
Стандартная энтальпия реакции 1 может быть определена, используя стандартные энтальпии реакций 2 и 3. Для этого необходимо составить уравнение реакции 1, используя данные энтальпии реакций 2 и 3⁚
4CuFeS2 13O2 4(FeS CuS) 8SO2
4CuFeS2 13O2 4FeS 4CuS 8SO2
4CuFeS2 13O2 4FeS 4CuS 8SO2
Теперь, заменим CuS и FeS согласно уравнению реакции 3⁚
4CuFeS2 13O2 4(FeS CuS) 8SO2
4CuFeS2 13O2 4(CuFeS2) 8SO2
Учитывая, что ΔH3 -23Δ кДж/моль:
4CuFeS2 13O2 4(CuFeS2) 8SO2
ΔH1 -23ΔΔ 4(ΔH3)
Δ (-ΔH1 4ΔH3)/23
Теперь можно вычислить стандартную энтальпию реакции 1 используя известные значения энтальпий⁚
Δ (-(-807 кДж/моль) 4(-23Δ кДж/моль))/23
Δ (807 кДж/моль — 4*(-23Δ кДж/моль))/23
Δ (807 кДж/моль 92Δ кДж/моль)/23
Таким образом, стандартная энтальпия реакции 1 будет равна (807 кДж/моль 92Δ кДж/моль)/23.Теперь рассчитаем количество теплоты, выделяющейся при обожже 18.4 г халькопирита.Сначала вычислим мольную массу халькопирита⁚
M(CuFeS2) 63.55 г/моль 55.85 г/моль 32.07 г/моль * 2 183.49 г/моль
Затем, рассчитаем количество молей халькопирита⁚
n m/M 18.4 г / 183.49 г/моль
Теперь, используя значение ΔH1 -807 кДж/моль, можно рассчитать количество выделяющейся теплоты⁚
Q n * ΔH1 (18.4 г / 183.49 г/моль) * (-807 кДж/моль)
Q -81.76 кДж
Таким образом, при обжиге 18.4 г халькопирита выделится примерно 82 килоджоуля теплоты.