Задание 27 ЕГЭ по химии 2027: тепловой эффект — тренажёр

Часть 1 — краткий ответ (задания 1–28) · ЕГЭ по химии

Задание 27. Тепловой эффект

Расчёты по термохимическим уравнениям. 1 балл · базовый уровень · ≈3 минуты · раздел: типы расчётных задач. Форма ответа — число с указанной в задании точностью. 100 заданий с проверкой ответа и разбором.

Простыми словами

Термохимическое уравнение — как ценник: «за 2 моль водорода — 572 кДж теплоты». Сожгли в 8 раз меньше — получили в 8 раз меньше теплоты. Всё решение — одна пропорция, главное — правильно найти количество вещества.

Расчёты теплового эффекта по термохимическому уравнению: найти теплоту по массе/объёму вещества или, наоборот, массу/объём по теплоте. Ответ — число с указанной точностью. 1 балл.

Что нужно знать

Уравнение, в котором указан тепловой эффект $Q$ и агрегатные состояния веществ: $2 H_{2} (г) + O_{2} (г) = 2 H_{2} O (ж) + 572 кДж$ . Число 572 кДж относится к количествам веществ, равным коэффициентам: 2 моль $H_{2}$ , 1 моль $O_{2}$ , 2 моль $H_{2} O$ .

n = \frac{m}{M}, n = \frac{V}{V _{m}}, V_{m} = 22, 4 л / моль (н . у .)

количество вещества

где $n$ — количество вещества, моль; $m$ — масса, г; $M$ — молярная масса, г/моль; $V$ — объём газа, л; $V_{m}$ — молярный объём газа при нормальных условиях.

\frac{Q _{1}}{n _{1}} = \frac{Q}{k} \Rightarrow Q_{1} = \frac{Q \cdot n _{1}}{k}

теплота пропорциональна количеству вещества

где $Q$ — тепловой эффект из уравнения, кДж; $k$ — коэффициент перед веществом в уравнении; $n_{1}$ — количество вещества в задаче, моль; $Q_{1}$ — искомая теплота, кДж.

Длина полосы пропорциональна и количеству вещества, и теплоте

Разбор

$2 H_{2} (г) + O_{2} (г) = 2 H_{2} O (ж) + 572$ кДж. Сколько теплоты выделится при сгорании 5,6 л (н. у.) водорода?

$n (H_{2}) = 5, 6 : 22, 4 = 0, 25$ моль.
На 2 моль — 572 кДж, на 0,25 моль — $Q = \frac{572 \cdot 0 , 25}{2} = 71, 5$ кДж. Ответ: 71,5.

$C_{2} H_{5} OH (ж) + 3 O_{2} (г) = 2C O_{2} (г) + 3 H_{2} O (ж) + 1370$ кДж. Какая масса этанола сгорела, если выделилось 5480 кДж?

Коэффициент при этаноле 1: $n = 5480 : 1370 = 4$ моль.
$M (C_{2} H_{5} OH) = 2 \cdot 12 + 6 \cdot 1 + 16 = 46$ г/моль; $m = 4 \cdot 46 = 184$ г. Ответ: 184.

По тому же уравнению горения водорода выделилось 286 кДж. Объём сгоревшего $H_{2}$ : $n = \frac{286 \cdot 2}{572} = 1$ моль, $V = 1 \cdot 22, 4 = 22, 4$ л.

Тепловой эффект относится ко всему уравнению, то есть к числу моль, равному коэффициенту. Если перед веществом стоит 2, теплоту на 1 моль получают делением на 2. Потерянный коэффициент — самая частая ошибка.

Запись « $+ Q$ » в правой части и « $Δ H < 0$ » означают одно и то же — теплота выделяется. $Q = - Δ H$ .

Объёмы газов без молей

Объёмы газов (при одинаковых условиях) относятся как их коэффициенты в уравнении — закон объёмных отношений. Поэтому объём одного газа находят прямо по объёму другого, не переходя к молям.

$2 C_{2} H_{6} + 7 O_{2} \to 4C O_{2} + 6 H_{2} O$ . Сколько литров кислорода нужно для 4 л этана?

$V (O_{2}) : V (C_{2} H_{6}) = 7 : 2$ .
$V (O_{2}) = 4 \cdot \frac{7}{2} = 14$ л.

Посчитать на калькуляторе

На экзамене разрешён непрограммируемый калькулятор. Здесь можно проверить промежуточные расчёты — но ответ всё равно придётся получить самому.

Молярная массаРазбор формулы по атомам, массовые доли, моли и растворы

Где это проходят в школе

Материал этого номера разбирается в школьном курсе:

Классификация реакций, 11 класс

Соседние экзамены

У химии и биологии общие темы: белки, углеводы, обмен веществ, экология. Тем, кто сдаёт оба экзамена, удобно готовиться параллельно.

Примеры заданий 27 ЕГЭ по химии

Это несколько заданий из тренажёра, остальные — в тренажёре в начале страницы.

Дано термохимическое уравнение реакции: 2H₂(г) + O₂(г) = 2H₂O(ж) + 572 кДж. Вычислите количество теплоты (в килоджоулях), которое выделится при сгорании 5,6 л (н.у.) водорода. Тепловой эффект в термохимическом уравнении учебный, составлен редакцией reknow.ru. Ответ дайте с точностью до десятых.

Расчёт по термохимическому уравнению.

Показать ответ

Ответ: 71.5
Решение. ν = V/Vm = 5,6/22,4 = 0,25 моль. Коэффициент перед H₂ в уравнении — 2, и 572 кДж отвечают именно 2 моль. Q = 0,25/2·572 = 71,5 кДж.

Дано термохимическое уравнение реакции: C₂H₅OH(ж) + 3O₂(г) = 2CO₂(г) + 3H₂O(ж) + 1370 кДж. Вычислите массу (в граммах) этанола, при вступлении которого в реакцию выделилось 5480 кДж теплоты. Тепловой эффект в термохимическом уравнении учебный, составлен редакцией reknow.ru. Запишите число с точностью до десятых.

Обратный расчёт по термохимическому уравнению.

Показать ответ

Ответ: 184
Решение. Из уравнения: 1 моль вещества дают 1370 кДж. Значит, ν = Q·коэффициент/Qуравнения = 5480·1/1370 = 4 моль. m = ν·M = 4·46 = 184 г.

Дано термохимическое уравнение реакции: 2C₂H₆(г) + 7O₂(г) = 4CO₂(г) + 6H₂O(ж) + 3120 кДж. Вычислите объём кислорода (в литрах, н.у.), необходимый для сжигания 4 л (н.у.) этана. Тепловой эффект в термохимическом уравнении учебный, составлен редакцией reknow.ru. В ответе запишите число с точностью до целых.

Расчёт объёмных отношений газов.

Показать ответ

Ответ: 14
Решение. Объёмы газов относятся как коэффициенты в уравнении: на 2 объём(а) C₂H₆ приходится 7 объём(а) O₂. V(O₂) = 4·7/2 = 14 л. Переводить в моли здесь не нужно: при одинаковых условиях объёмы газов пропорциональны количествам вещества.

Дано термохимическое уравнение реакции: 2H₂(г) + O₂(г) = 2H₂O(ж) + 572 кДж. Вычислите количество теплоты (в килоджоулях), которое выделится при вступлении в реакцию 2 г водорода. Тепловой эффект в термохимическом уравнении учебный, составлен редакцией reknow.ru. Вычислите искомую величину и запишите число с точностью до десятых.

Расчёт по термохимическому уравнению.

Показать ответ

Ответ: 286
Решение. ν(H₂) = m/M = 2/2 = 1 моль. В уравнении перед этим веществом стоит коэффициент 2, и указанные 572 кДж отвечают именно 2 моль. Q = ν/коэффициент·Qуравнения = 1/2·572 = 286 кДж.

Дано термохимическое уравнение реакции: 2C₂H₆(г) + 7O₂(г) = 4CO₂(г) + 6H₂O(ж) + 3120 кДж. Вычислите количество теплоты (в килоджоулях), которое выделится при сгорании 56 л (н.у.) этана. Тепловой эффект в термохимическом уравнении учебный, составлен редакцией reknow.ru. Результат округлите с точностью до десятых.

Расчёт по термохимическому уравнению.

Показать ответ

Ответ: 3900
Решение. ν = V/Vm = 56/22,4 = 2,5 моль. Коэффициент перед C₂H₆ в уравнении — 2, и 3120 кДж отвечают именно 2 моль. Q = 2,5/2·3120 = 3900 кДж.