Какова теплота образования SO, если известно, что теплота образования оксида углерода (IV) составляет 394 кДж/моль

Радуга

38

Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон Гесса, который гласит, что изменение энтальпии в химической реакции зависит только от начальных и конечных состояний реагентов и продуктов, а не от способа, которым происходит сама реакция.

Сначала нам необходимо выразить реакцию образования SO в виде комбинации реакций. Обратите внимание на то, что у нас есть теплота образования оксида углерода (IV), но нет теплоты образования сульфида углерода (IV).

Рассмотрим реакцию сгорания CO:

\[2C + O_2 \rightarrow 2CO \qquad (\Delta H_1 = -284 \, \text{кДж/моль})\]

Разделим эту реакцию на две полуреакции:

\[C + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow CO \qquad (\Delta H_1 = -142 \, \text{кДж/моль})\]

\[CO + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow CO_2 \qquad (\Delta H_2 = -142 \, \text{кДж/моль})\]

Теперь рассмотрим реакцию образования оксида серы (SO):

\[S + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow SO \qquad (\text{?})\]

Мы можем выразить эту реакцию как комбинацию реакций:

\[2CO + S \rightarrow 2CO_2 + SO \qquad (\text{?})\]

Теперь мы можем использовать закон Гесса, чтобы найти теплоту образования SO.

Изначально у нас есть теплота сгорания CO:

\[-284 \, \text{кДж/моль} = \Delta H_1\]

Затем у нас есть теплота образования оксида углерода (IV):

\[2CO + \frac{1}{2}O_2 \rightarrow CO_2 \qquad (\Delta H_2 = -394 \, \text{кДж/моль})\]

Но нам нужно учесть, что реагенты в этой реакции должны быть в таких же количествах, как и в реакции образования SO. Поэтому умножим обе стороны на 2:

\[4CO + O_2 \rightarrow 2CO_2 \qquad (2 \cdot \Delta H_2 = -788 \, \text{кДж/моль})\]

Теперь мы можем сложить все реакции, чтобы получить реакцию образования SO:

\[2CO + S \rightarrow 2CO_2 + SO \qquad (\Delta H_{\text{образования SO}} = \Delta H_1 + 2 \cdot \Delta H_2)\]

Подставим значения:

\[\Delta H_{\text{образования SO}} = -284 \, \text{кДж/моль} + (-788 \, \text{кДж/моль}) = -1072 \, \text{кДж/моль}\]

Таким образом, теплота образования SO составляет -1072 кДж/моль.