Решение задачи: BaO + CO2 = BaCO3

Для решения задачи воспользуемся предоставленными значениями теплоемкостей и справочными данными по энтальпиям образования веществ. Уравнение реакции: \[BaO_{(к)} + CO_{2(г)} = BaCO_{3(к)}\] 1. Определение стандартного теплового эффекта реакции \(\Delta H_{298}^{0}\). Используем справочные значения стандартных энтальпий образования (\(\Delta H_{f, 298}^{0}\)): Для \(BaO_{(к)}\): \(-548.1\) кДж/моль Для \(CO_{2(г)}\): \(-393.5\) кДж/моль Для \(BaCO_{3(к)}\): \(-1216.3\) кДж/моль \[\Delta H_{298}^{0} = \Delta H_{f, 298}^{0}(BaCO_{3}) - [\Delta H_{f, 298}^{0}(BaO) + \Delta H_{f, 298}^{0}(CO_{2})]\] \[\Delta H_{298}^{0} = -1216.3 - (-548.1 - 393.5) = -274.7 \text{ кДж/моль}\] Так как \(\Delta H_{298}^{0} < 0\), тепло выделяется, реакция является экзотермической. 2. Определение изменения средней теплоемкости \(\Delta \overline{C}_{p}\). По условию даны значения теплоемкостей (примем их как средние \(\overline{C}_{p}\) для данного интервала): \(\overline{C}_{p}(BaO) = 47\) Дж/(моль·К) \(\overline{C}_{p}(CO_{2}) = 37.1\) Дж/(моль·К) \(\overline{C}_{p}(BaCO_{3}) = 85\) Дж/(моль·К) Вычисляем изменение теплоемкости в ходе реакции: \[\Delta \overline{C}_{p} = \overline{C}_{p}(BaCO_{3}) - [\overline{C}_{p}(BaO) + \overline{C}_{p}(CO_{2})]\] \[\Delta \overline{C}_{p} = 85 - (47 + 37.1) = 85 - 84.1 = 0.9 \text{ Дж/(моль·К)}\] 3. Вычисление теплового эффекта при температуре \(T\) по закону Кирхгофа. Интегральная форма закона Кирхгофа с использованием средней теплоемкости: \[\Delta H_{T}^{0} = \Delta H_{298}^{0} + \Delta \overline{C}_{p}(T - 298)\] Переведем \(\Delta H_{298}^{0}\) в Джоули: \(-274.7 \text{ кДж} = -274700 \text{ Дж}\). Итоговая формула для расчета: \[\Delta H_{T}^{0} = -274700 + 0.9 \cdot (T - 298) \text{ Дж/моль}\] Ответ: Стандартный тепловой эффект \(\Delta H_{298}^{0} = -274.7\) кДж/моль (реакция экзотермическая). Изменение средней теплоемкости \(\Delta \overline{C}_{p} = 0.9\) Дж/(моль·К). Тепловой эффект при температуре \(T\) рассчитывается по формуле: \(\Delta H_{T}^{0} = -274700 + 0.9(T - 298)\) Дж/моль.