Номер 6, страница 59 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Примените свои знания. Параграф 10. Классификация химических реакций. Глава II. Химические реакции - номер 6, страница 59.

Условие.

6. Запишите термохимическое уравнение реакции горения оксида углерода(II), если известно, что при сгорании 112 л этого газа (н. у.) выделяется 141,5 кДж теплоты.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Реакция: горение оксида углерода(II)
$V(\text{CO}) = 112$ л (н. у.)
$Q_{выд} = 141,5$ кДж

$V(\text{CO}) = 112 \text{ л} = 112 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,112 \text{ м}^3$
$Q_{выд} = 141,5 \text{ кДж} = 141,5 \cdot 10^{3} \text{ Дж} = 141500 \text{ Дж}$

Найти:

Термохимическое уравнение реакции - ?

Решение

Термохимическое уравнение — это уравнение химической реакции, в котором указаны агрегатные состояния веществ и тепловой эффект реакции.

1. Сначала запишем уравнение реакции горения оксида углерода(II). Оксид углерода(II), или угарный газ (CO), сгорает в кислороде (O₂) с образованием оксида углерода(IV), или углекислого газа (CO₂). Уравняем его:

$2\text{CO} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CO}_2$

Так как все вещества в данной реакции являются газами, укажем их агрегатные состояния:

$2\text{CO}_{\text{(г)}} + \text{O}_{2\text{(г)}} = 2\text{CO}_{2\text{(г)}}$

2. Теперь найдем количество вещества (число молей) оксида углерода(II), содержащееся в объеме 112 л при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) по закону Авогадро составляет 22,4 л/моль.

Формула для расчета количества вещества газа: $\nu = \frac{V}{V_m}$

$\nu(\text{CO}) = \frac{112 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 5 \text{ моль}$

3. Далее рассчитаем тепловой эффект реакции ($Q_{реакции}$), который соответствует стехиометрическим коэффициентам в уравнении. В нашем уравнении перед формулой CO стоит коэффициент 2, следовательно, нам нужно найти, сколько теплоты выделится при сгорании 2 моль CO.

Из условия задачи известно, что при сгорании 5 моль CO выделяется 141,5 кДж теплоты. Составим и решим пропорцию:

при сгорании 5 моль CO — выделяется 141,5 кДж теплоты
при сгорании 2 моль CO — выделяется $x$ кДж теплоты

$x = \frac{2 \text{ моль} \cdot 141,5 \text{ кДж}}{5 \text{ моль}} = \frac{283 \text{ кДж}}{5} = 56,6 \text{ кДж}$

4. Запишем итоговое термохимическое уравнение. Поскольку теплота в ходе реакции выделяется (реакция экзотермическая), тепловой эффект записывается со знаком «+» в правой части уравнения.

$2\text{CO}_{\text{(г)}} + \text{O}_{2\text{(г)}} = 2\text{CO}_{2\text{(г)}} + 56,6 \text{ кДж}$

Ответ: $2\text{CO}_{\text{(г)}} + \text{O}_{2\text{(г)}} = 2\text{CO}_{2\text{(г)}} + 56,6 \text{ кДж}$