Номер 5.23, страница 70, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

5.23. Составьте термохимическое уравнение реакции горения оксида углерода(II) в кислороде, если при горении $1,2 \text{ моль}$ оксида углерода(II) выделилось $346,2 \text{ кДж}$ теплоты.

Дано:

Количество вещества оксида углерода(II), $ν(\text{CO}) = 1,2$ моль
Выделившаяся теплота, $Q = 346,2$ кДж

Перевод в систему СИ:
$Q = 346,2 \text{ кДж} = 346200 \text{ Дж}$

Найти:

Термохимическое уравнение реакции горения CO.

Решение:

1. Сначала составим уравнение реакции горения оксида углерода(II) (CO) в кислороде (O₂) с образованием оксида углерода(IV) (CO₂). Затем уравняем его, расставив стехиометрические коэффициенты.

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

2. Термохимическое уравнение показывает тепловой эффект реакции, который соответствует мольным соотношениям реагентов и продуктов согласно коэффициентам в уравнении. Из сбалансированного уравнения видно, что в реакцию вступают 2 моль CO.

3. По условию, при сгорании 1,2 моль CO выделяется 346,2 кДж теплоты. Нам необходимо вычислить, какое количество теплоты ($Q_x$) выделится при сгорании 2 моль CO. Для этого составим пропорцию:

при сгорании $1,2$ моль CO — выделяется $346,2$ кДж теплоты;
при сгорании $2$ моль CO — выделяется $Q_x$ кДж теплоты.

$\frac{1,2 \text{ моль}}{2 \text{ моль}} = \frac{346,2 \text{ кДж}}{Q_x}$

Выразим и рассчитаем $Q_x$:

$Q_x = \frac{2 \text{ моль} \cdot 346,2 \text{ кДж}}{1,2 \text{ моль}} = 577 \text{ кДж}$

4. Теперь запишем полное термохимическое уравнение. Поскольку реакция экзотермическая (теплота выделяется), тепловой эффект записывается в правой части уравнения со знаком "+". Также необходимо указать агрегатные состояния веществ (г - газ).

$2\text{CO(г)} + \text{O}_2\text{(г)} = 2\text{CO}_2\text{(г)} + 577 \text{ кДж}$

Эту же реакцию можно записать через изменение энтальпии ($\Delta H$). Для экзотермической реакции $\Delta H$ имеет отрицательное значение: $\Delta H = -Q_x = -577$ кДж.

Ответ: $2\text{CO(г)} + \text{O}_2\text{(г)} = 2\text{CO}_2\text{(г)} + 577 \text{ кДж}$