Номер 5.17, страница 70, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

5.17. В результате сгорания ацетилена объемом 1,12 л (н. у.) выделилось 65,25 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение реакции.

Дано:

$V(C_2H_2) = 1,12 \text{ л} = 1,12 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$
$Q_1 = 65,25 \text{ кДж} = 65250 \text{ Дж}$
Условия нормальные (н. у.)

Найти:

Термохимическое уравнение реакции — ?

Решение:

1. Сначала запишем уравнение реакции полного сгорания ацетилена ($C_2H_2$) в кислороде ($O_2$). Продуктами полного сгорания углеводородов являются углекислый газ ($CO_2$) и вода ($H_2O$).

$C_2H_2 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$

2. Уравняем это химическое уравнение, расставив стехиометрические коэффициенты.

$2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O$

3. Найдем количество вещества (число моль) ацетилена, вступившего в реакцию. По условию, объем дан при нормальных условиях (н. у.), при которых молярный объем любого газа $V_m$ равен 22,4 л/моль.

$n(C_2H_2) = \frac{V(C_2H_2)}{V_m} = \frac{1,12 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,05 \text{ моль}$

4. Из условия известно, что при сгорании 0,05 моль ацетилена выделилось 65,25 кДж теплоты. В термохимическом уравнении указывается тепловой эффект для тех количеств веществ, которые соответствуют коэффициентам в уравнении. В нашем сбалансированном уравнении коэффициент перед ацетиленом равен 2, то есть тепловой эффект нужно рассчитать для сгорания 2 моль $C_2H_2$. Составим пропорцию для нахождения этого теплового эффекта $Q$:

При сгорании $0,05 \text{ моль } C_2H_2$ — выделяется $65,25 \text{ кДж}$

При сгорании $2 \text{ моль } C_2H_2$ — выделяется $Q \text{ кДж}$

$Q = \frac{2 \text{ моль} \cdot 65,25 \text{ кДж}}{0,05 \text{ моль}} = 2610 \text{ кДж}$

5. Теперь мы можем составить термохимическое уравнение, указав агрегатные состояния веществ (г - газ, ж - жидкость) и рассчитанный тепловой эффект реакции.

$2C_2H_2(г) + 5O_2(г) = 4CO_2(г) + 2H_2O(ж) + 2610 \text{ кДж}$

Ответ: $2C_2H_2(г) + 5O_2(г) = 4CO_2(г) + 2H_2O(ж) + 2610 \text{ кДж}$.