5. Определите тепловой эффект реакции горения этанола: C2H5OH(ж) + 3O2(г) = 2CO2(г) + 3H2O(ж) по теплотам образования веществ, участвующих в реакции (табл. 21).

Решение:

Тепловой эффект реакции рассчитывается по закону Гесса: \( \Delta H_{реакции} = \sum \Delta H_{образования}(продукты) - \sum \Delta H_{образования}(реагенты) \).

Для реакции горения этанола:

\( \Delta H_{реакции} = [2 \cdot \Delta H_{обр}(CO_2) + 3 \cdot \Delta H_{обр}(H_2O)] - [\Delta H_{обр}(C_2H_5OH) + 3 \cdot \Delta H_{обр}(O_2)] \)

Для определения теплового эффекта необходимы значения теплот образования (\( \Delta H_{обр} \)) этанола, углекислого газа и воды из Таблицы 21. Так как Таблица 21 не представлена, точное числовое значение рассчитать невозможно. Однако, зная стандартные значения:

• \( \Delta H_{обр}(CO_2) = -393.5 \) кДж/моль
• \( \Delta H_{обр}(H_2O) = -285.8 \) кДж/моль
• \( \Delta H_{обр}(C_2H_5OH) = -277.7 \) кДж/моль
• \( \Delta H_{обр}(O_2) = 0 \) кДж/моль (для простого вещества)

Подставляем значения:

\( \Delta H_{реакции} = [2 \cdot (-393.5) + 3 \cdot (-285.8)] - [-277.7 + 3 \cdot 0] \)

\( \Delta H_{реакции} = [-787 - 857.4] - [-277.7] \)

\( \Delta H_{реакции} = -1644.4 + 277.7 = -1366.7 \) кДж/моль

Ответ: Тепловой эффект реакции горения этанола составляет \( -1366.7 \) кДж/моль.