Номер 5.25, страница 71, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

5.25. По термохимическому уравнению реакции

$ \text{Fe(тв)} + \text{S(тв)} = \text{FeS(тв)} + 95,4 \text{ кДж} $

вычислите количество теплоты, образуемой при окислении 11,2 г железа, и количество вещества сульфида железа(II), полученного при этом.

Дано:

Термохимическое уравнение: $Fe(тв) + S(тв) = FeS(тв) + 95,4 \text{ кДж}$

Масса железа: $m(Fe) = 11,2 \text{ г}$

$m(Fe) = 11,2 \text{ г} = 0,0112 \text{ кг}$

$Q_{\text{реакции}} = 95,4 \text{ кДж} = 95400 \text{ Дж}$

Найти:

Количество теплоты, $Q$ - ?

Количество вещества сульфида железа(II), $n(FeS)$ - ?

Решение:

Для проведения расчетов необходимо сначала найти количество вещества (моль) железа, вступившего в реакцию. Для этого воспользуемся молярной массой железа, которую можно найти в периодической таблице химических элементов.

Молярная масса железа $M(Fe)$ приблизительно равна $56 \text{ г/моль}$.

Количество вещества железа $n(Fe)$ рассчитывается по формуле:

$n = \frac{m}{M}$

$n(Fe) = \frac{11,2 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

Найденное количество вещества железа будет использовано для дальнейших вычислений.

Количество теплоты, образуемой при окислении 11,2 г железа

Из предоставленного термохимического уравнения известно, что при реакции 1 моль железа выделяется 95,4 кДж теплоты. На основе этого соотношения составим пропорцию, чтобы найти количество теплоты $Q$, которое выделится при реакции 0,2 моль железа:

При реакции 1 моль $Fe$ — выделяется $95,4 \text{ кДж}$

При реакции 0,2 моль $Fe$ — выделяется $Q$

Решая данную пропорцию, находим искомое количество теплоты $Q$:

$Q = \frac{0,2 \text{ моль} \cdot 95,4 \text{ кДж}}{1 \text{ моль}} = 19,08 \text{ кДж}$

Ответ: 19,08 кДж.

Количество вещества сульфида железа(II), полученного при этом

Согласно уравнению химической реакции $Fe(тв) + S(тв) = FeS(тв)$, стехиометрические коэффициенты перед исходным веществом (железом, $Fe$) и продуктом реакции (сульфидом железа(II), $FeS$) равны 1.

Это означает, что молярное соотношение между ними составляет 1 к 1:

$n(Fe) : n(FeS) = 1 : 1$

Следовательно, количество вещества образовавшегося сульфида железа(II) будет равно количеству вещества прореагировавшего железа:

$n(FeS) = n(Fe) = 0,2 \text{ моль}$

Ответ: 0,2 моль.