Страница 247 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

10. Термохимическое уравнение реакции горения ацетилена имеет вид: $2C_2H_2 + 5O_2 = 4CO_2 + 2H_2O + 2520 \text{ кДж}$. Сколько теплоты выделяется при сгорании одного литра ацетилена (в пересчёте на нормальные условия)?

Дано:

Термохимическое уравнение реакции: $2C_2H_2 + 5O_2 = 4CO_2 + 2H_2O + 2520 \text{ кДж}$

$V(C_2H_2) = 1 \text{ л} = 1 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Условия нормальные (н.у.), следовательно молярный объем газа $V_m = 22.4 \text{ л/моль} = 22.4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3\text{/моль}$

Найти:

$Q$ — ?

Решение:

Термохимическое уравнение показывает, что при сгорании 2 моль ацетилена ($C_2H_2$) выделяется 2520 кДж теплоты.

1. Найдем количество вещества (число моль) ацетилена объемом 1 литр при нормальных условиях. Для этого используем формулу, связывающую количество вещества с объемом газа:

$n = \frac{V}{V_m}$

Подставим известные значения:

$n(C_2H_2) = \frac{1 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.0446 \text{ моль}$

2. Составим пропорцию, чтобы найти количество теплоты, которое выделится при сгорании найденного количества ацетилена. Из уравнения реакции известно, что:

при сгорании $2 \text{ моль } C_2H_2$ выделяется $2520 \text{ кДж}$ теплоты;

при сгорании $\frac{1}{22.4} \text{ моль } C_2H_2$ выделяется $Q \text{ кДж}$ теплоты.

Пропорция имеет вид:

$\frac{2 \text{ моль}}{2520 \text{ кДж}} = \frac{1/22.4 \text{ моль}}{Q \text{ кДж}}$

3. Выразим и вычислим $Q$:

$Q = \frac{2520 \text{ кДж} \cdot \frac{1}{22.4} \text{ моль}}{2 \text{ моль}} = \frac{2520}{2 \cdot 22.4} = \frac{2520}{44.8} = 56.25 \text{ кДж}$

Ответ: при сгорании одного литра ацетилена выделится 56,25 кДж теплоты.