Номер 5, страница 147 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Тестовые задания к главе 4. Глава 4. Научные основы химического производства - номер 5, страница 147.

Условие.

5. Термохимическое уравнение сгорания бутана

$2C_4H_{10} + 13O_2 = 8CO_2 + 10H_2O + 5300 \text{ кДж}.$

Сколько теплоты (в кДж) выделится при полном сгорании 6,72 л (н. у.) бутана?

1) 397,5

2) 795

3) 1590

4) 3180

Решение.

Решение 2.

Дано:

Термохимическое уравнение: $2C_{4}H_{10} + 13O_{2} = 8CO_{2} + 10H_{2}O + 5300 \text{ кДж}$

Объем бутана $V(C_{4}H_{10}) = 6,72 \text{ л}$ (н. у.)

Молярный объем газа при н. у. $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$

Найти:

Количество выделившейся теплоты $Q$ - ?

Решение:

1. Согласно термохимическому уравнению реакции, при сгорании 2 моль бутана ($C_{4}H_{10}$) выделяется 5300 кДж теплоты.

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) бутана, содержащегося в объеме 6,72 л при нормальных условиях. Для этого используем формулу, связывающую количество вещества с объемом газа:

$n = \frac{V}{V_m}$

где $n$ – количество вещества (моль), $V$ – объем газа (л), $V_m$ – молярный объем газа (л/моль).

Подставим данные в формулу:

$n(C_{4}H_{10}) = \frac{6,72 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,3 \text{ моль}$

3. Теперь составим пропорцию, чтобы найти количество теплоты ($Q$), которое выделится при сгорании 0,3 моль бутана.

Сгорание 2 моль $C_{4}H_{10}$ выделяет 5300 кДж теплоты.

Сгорание 0,3 моль $C_{4}H_{10}$ выделяет $Q$ кДж теплоты.

Пропорция выглядит следующим образом:

$\frac{2 \text{ моль}}{0,3 \text{ моль}} = \frac{5300 \text{ кДж}}{Q}$

4. Решим пропорцию относительно $Q$:

$Q = \frac{0,3 \text{ моль} \cdot 5300 \text{ кДж}}{2 \text{ моль}} = \frac{1590}{2} \text{ кДж} = 795 \text{ кДж}$

Таким образом, при полном сгорании 6,72 л бутана выделится 795 кДж теплоты. Этот результат соответствует варианту ответа 2.

Ответ: 795 кДж.