Номер 5, страница 29 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 4. Основы термохимии и химической кинетики - номер 5, страница 29.

Условие.

5. В реакцию

$2Na(\text{тв.}) + Cl_2(\text{г.}) = 2NaCl(\text{тв.}) + 411,2 \text{ кДж}$

вступило 9,2 г натрия. Какое количество теплоты при этом выделилось?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Термохимическое уравнение: $2Na(тв.) + Cl_2(г.) = 2NaCl(тв.) + 411,2 \text{ кДж}$

Масса натрия: $m(Na) = 9,2 \text{ г}$

Перевод данных в систему СИ:

$m(Na) = 9,2 \text{ г} = 0,0092 \text{ кг}$

Количество теплоты по уравнению: $Q_1 = 411,2 \text{ кДж} = 411200 \text{ Дж}$

Найти:

Количество выделившейся теплоты — $Q_2$

Решение:

1. Из термохимического уравнения следует, что при реакции 2 моль натрия ($Na$) выделяется 411,2 кДж теплоты. Чтобы узнать, сколько теплоты выделится при реакции 9,2 г натрия, сначала необходимо найти, какому количеству вещества (в молях) соответствует эта масса.

Молярная масса натрия ($M(Na)$) составляет приблизительно 23 г/моль.

Для расчета количества вещества ($n$) воспользуемся формулой:

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

Подставим известные значения:

$n(Na) = \frac{9,2 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль}$

2. Теперь, зная фактическое количество вещества натрия, вступившего в реакцию, можно составить пропорцию для нахождения выделившейся теплоты ($Q_2$).

Согласно уравнению реакции:

при сгорании 2 моль $Na$ — выделяется 411,2 кДж теплоты

По условию задачи:

при сгорании 0,4 моль $Na$ — выделяется $Q_2$ кДж теплоты

Запишем пропорцию:

$\frac{2 \text{ моль}}{0,4 \text{ моль}} = \frac{411,2 \text{ кДж}}{Q_2}$

3. Выразим $Q_2$ из пропорции и найдем его значение:

$Q_2 = \frac{0,4 \text{ моль} \times 411,2 \text{ кДж}}{2 \text{ моль}}$

$Q_2 = 0,2 \times 411,2 \text{ кДж} = 82,24 \text{ кДж}$

Ответ: при реакции выделилось 82,24 кДж теплоты.