Номер 5.5, страница 69, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

5.5. По термохимическому уравнению реакции

$C_2H_4(\text{г}) + H_2O(\text{г}) = C_2H_5OH(\text{ж}) + 46 \text{ кДж}$

вычислите объем взятого этилена (н. у.), если известно, что вы-деленная в этом процессе теплота составила 184 кДж.

Дано:

Термохимическое уравнение: $C₂H₄(г) + H₂O(г) = C₂H₅OH(ж) + 46 \text{ кДж}$

Выделившаяся теплота ($Q_{факт}$): 184 кДж

Молярный объем газа при н. у. ($V_m$): 22,4 л/моль

Найти:

Объем этилена $V(C₂H₄)$ - ?

Решение:

Из предоставленного термохимического уравнения реакции гидратации этилена видно, что при взаимодействии 1 моль газообразного этилена ($C₂H₄$) с 1 моль газообразной воды ($H₂O$) образуется 1 моль жидкого этанола ($C₂H₅OH$) и выделяется 46 кДж теплоты.

Это означает, что на 1 моль прореагировавшего этилена приходится 46 кДж теплоты.

В условии задачи указано, что в ходе процесса выделилось 184 кДж теплоты. Мы можем составить пропорцию, чтобы определить, какое количество вещества (в молях) этилена вступило в реакцию.

1 моль $C₂H₄$ — 46 кДж

$n$ моль $C₂H₄$ — 184 кДж

Выразим и вычислим количество вещества этилена $n(C₂H₄)$:

$n(C₂H₄) = \frac{1 \text{ моль} \cdot 184 \text{ кДж}}{46 \text{ кДж}} = 4 \text{ моль}$

Таким образом, в реакцию вступило 4 моль этилена.

Теперь необходимо найти объем этого количества этилена при нормальных условиях (н. у.). При нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) молярный объем любого газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль.

Объем газа можно рассчитать по формуле:

$V = n \cdot V_m$

Подставим известные значения для этилена:

$V(C₂H₄) = 4 \text{ моль} \cdot 22,4 \frac{\text{л}}{\text{моль}} = 89,6 \text{ л}$

Ответ: объем взятого этилена составляет 89,6 л.