Номер 5.29, страница 71, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

5.29. Термохимическое уравнение горения водорода

$2H_2(\text{г}) + O_2(\text{г}) = 2H_2O(\text{ж}) + 484 \text{ кДж}$

При сгорании 2,24 л водорода в избытке кислорода выделится теплоты

1) 484 кДж

2) 242 кДж

3) 4,84 кДж

4) 2,42 кДж

Дано:

Термохимическое уравнение: $2H_2(г) + O_2(г) = 2H_2O(ж) + 484 \text{ кДж}$
Объем водорода $V(H_2) = 2,24 \text{ л}$
Кислород в избытке
Молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.) $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$

Найти:

Количество выделившейся теплоты $Q$.

Решение:

1. Сначала найдем количество вещества (число молей) водорода, вступившего в реакцию. Так как объем газа дан при нормальных условиях (что является стандартным допущением в таких задачах), мы можем использовать молярный объем газов $V_m$.

Количество вещества $n$ рассчитывается по формуле:$n = \frac{V}{V_m}$

Подставим известные значения для водорода:$n(H_2) = \frac{2,24 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

2. Теперь воспользуемся данными из термохимического уравнения для нахождения количества выделившейся теплоты. Уравнение $2H_2(г) + O_2(г) = 2H_2O(ж) + 484 \text{ кДж}$ показывает, что при сгорании 2 моль газообразного водорода выделяется 484 кДж теплоты.

Составим пропорцию, чтобы определить, сколько теплоты выделится при сгорании 0,1 моль водорода:

• При сгорании 2 моль $H_2$ выделяется 484 кДж теплоты.
• При сгорании 0,1 моль $H_2$ выделяется $Q$ кДж теплоты.

Из пропорции находим $Q$:$\frac{Q}{0,1 \text{ моль}} = \frac{484 \text{ кДж}}{2 \text{ моль}}$

$Q = \frac{0,1 \text{ моль} \times 484 \text{ кДж}}{2 \text{ моль}} = 0,05 \times 484 \text{ кДж} = 24,2 \text{ кДж}$

Таким образом, при сгорании 2,24 л водорода в избытке кислорода выделится 24,2 кДж теплоты.

Сравнивая полученный результат с предложенными вариантами ответов (1) 484 кДж, 2) 242 кДж, 3) 4,84 кДж, 4) 2,42 кДж), мы видим, что точного совпадения нет. Наиболее вероятно, что в условии задачи или в вариантах ответов допущена опечатка. Расчет, основанный на приведенных данных, дает однозначный результат 24,2 кДж.

Ответ: 24,2 кДж.