Номер 5.6, страница 69, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

5.6. Термохимическое уравнение реакции горения фосфора

$4P(\text{тв}) + 5O_2(\text{г}) = 2P_2O_5(\text{тв}) + 3010 \text{ кДж}$

Сколько теплоты выделится при сгорании 62 г фосфора?

Дано:

Термохимическое уравнение: $4\text{P}(\text{тв}) + 5\text{O}_2(\text{г}) = 2\text{P}_2\text{O}_5(\text{тв}) + 3010 \text{ кДж}$

Масса фосфора, $m(\text{P}) = 62 \text{ г}$

$m(\text{P}) = 62 \text{ г} = 0.062 \text{ кг}$

$Q_{реакции} = 3010 \text{ кДж} = 3010 \cdot 10^3 \text{ Дж}$

Найти:

Количество выделившейся теплоты, $Q$ - ?

Решение:

1. Согласно термохимическому уравнению, при сгорании 4 моль фосфора выделяется 3010 кДж теплоты. Чтобы найти количество теплоты, выделяющееся при сгорании 62 г фосфора, необходимо сначала рассчитать, какому количеству вещества (в молях) соответствует эта масса.

2. Найдем молярную массу фосфора (P) с помощью периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева. Атомная масса фосфора составляет приблизительно 31 а.е.м., следовательно, молярная масса равна:

$M(\text{P}) = 31 \text{ г/моль}$

3. Рассчитаем количество вещества фосфора ($n$) в 62 г по формуле:

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

$n(\text{P}) = \frac{62 \text{ г}}{31 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$

4. Теперь составим пропорцию, исходя из данных термохимического уравнения. При сгорании 4 моль фосфора выделяется 3010 кДж теплоты. Найдем, сколько теплоты ($Q$) выделится при сгорании 2 моль фосфора.

При сгорании $4 \text{ моль P}$ — выделяется $3010 \text{ кДж}$ теплоты.

При сгорании $2 \text{ моль P}$ — выделяется $Q \text{ кДж}$ теплоты.

$\frac{4 \text{ моль}}{2 \text{ моль}} = \frac{3010 \text{ кДж}}{Q}$

5. Выразим из пропорции $Q$ и вычислим его значение:

$Q = \frac{2 \text{ моль} \cdot 3010 \text{ кДж}}{4 \text{ моль}} = \frac{6020}{4} \text{ кДж} = 1505 \text{ кДж}$

Ответ: при сгорании 62 г фосфора выделится 1505 кДж теплоты.