Вспомните!, страница 77 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Вспомните: водород – элемент ($\text{H}$), водород – простое вещество ($H_2$)

1. Дано:

$m(CH_4) = 32 \text{ г}$

Термохимическое уравнение: $CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O + 892 \text{ кДж}$

Найти:

$Q_1 - ?$

Решение:

Из данного термохимического уравнения следует, что при сгорании 1 моль метана ($CH_4$) выделяется 892 кДж теплоты.

1. Найдем молярную массу метана ($CH_4$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы:

$M(CH_4) = Ar(C) + 4 \cdot Ar(H) = 12 + 4 \cdot 1 = 16 \text{ г/моль}$

2. Рассчитаем количество вещества (число молей) метана, содержащееся в 32 граммах:

$\nu(CH_4) = \frac{m(CH_4)}{M(CH_4)} = \frac{32 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$

3. Составим пропорцию для нахождения количества теплоты ($Q_1$), которое выделится при сгорании 2 моль метана.

При сгорании 1 моль $CH_4$ — выделяется 892 кДж теплоты.

При сгорании 2 моль $CH_4$ — выделяется $Q_1$ кДж теплоты.

Пропорция выглядит так:

$\frac{1 \text{ моль}}{2 \text{ моль}} = \frac{892 \text{ кДж}}{Q_1}$

Отсюда находим $Q_1$:

$Q_1 = \frac{2 \text{ моль} \cdot 892 \text{ кДж}}{1 \text{ моль}} = 1784 \text{ кДж}$

Ответ: при сгорании 32 г метана выделится 1784 кДж теплоты.

2. Экзотермические реакции — это реакции, протекающие с выделением теплоты (в уравнении указывается $+Q$).

Эндотермические реакции — это реакции, протекающие с поглощением теплоты (в уравнении указывается $-Q$).

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 + Q$

Данное уравнение уже сбалансировано, все коэффициенты равны 1. Так как в правой части уравнения стоит $+Q$, реакция является экзотермической (протекает с выделением тепла).

Ответ: $SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 + Q$, реакция экзотермическая.

$2ZnS + 3O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2 + Q$

Чтобы сбалансировать уравнение, уравняем сначала цинк и серу, поставив коэффициент 2 перед $ZnS$, $ZnO$ и $SO_2$. Получим $2ZnS + O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2$. Теперь справа $2 \cdot 1 + 2 \cdot 2 = 6$ атомов кислорода. Для равновесия ставим коэффициент 3 перед $O_2$ слева. Реакция является экзотермической ($+Q$).

Ответ: $2ZnS + 3O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2 + Q$, реакция экзотермическая.

$2AgNO_3 \rightarrow 2Ag + 2NO_2 + O_2 - Q$

Чтобы уравнять количество атомов, поставим коэффициент 2 перед $AgNO_3$. Тогда слева будет 2 атома $Ag$, 2 атома $N$ и 6 атомов $O$. Для баланса справа поставим коэффициент 2 перед $Ag$ и 2 перед $NO_2$. Проверяем кислород справа: $2 \cdot 2 + 2 = 6$. Уравнение сбалансировано. Так как в уравнении стоит $-Q$, реакция является эндотермической (протекает с поглощением тепла).

Ответ: $2AgNO_3 \rightarrow 2Ag + 2NO_2 + O_2 - Q$, реакция эндотермическая.

$H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2 - Q$

Уравнение сбалансировано, все коэффициенты равны 1. Реакция является эндотермической, так как для ее протекания требуется энергия ($-Q$).

Ответ: $H_2CO_3 \rightarrow H_2O + CO_2 - Q$, реакция эндотермическая.