Номер 5, страница 117 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

11. Первоначальные представления об органических веществах. Проверьте себя - номер 5, страница 117.

Условие.

5. При горении $1 \text{ л}$ ацетилена выделяется $60,27 \text{ кДж}$ теплоты. Тепловой эффект реакции горения ацетилена (в пересчёте на $1 \text{ моль}$) равен

1) $60,27 \text{ кДж}$

2) $60,27 \text{ ккал}$

3) $1350 \text{ кДж}$

4) $1350 \text{ ккал}$

Решение.

Решение 2.

Дано:

Объем ацетилена ($C_2H_2$) $V = 1$ л
Количество теплоты, выделившееся при сгорании 1 л ацетилена, $Q = 60,27$ кДж
Условия считаются нормальными (н.у.), при которых молярный объем газа $V_m = 22,4$ л/моль.

Перевод в систему СИ:

$V = 1 \text{ л} = 1 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$
$Q = 60,27 \text{ кДж} = 60270 \text{ Дж}$

Найти:

Тепловой эффект реакции горения ацетилена в пересчете на 1 моль, $Q_m$

Решение:

Тепловой эффект реакции, рассчитанный на 1 моль вещества, называется молярной теплотой сгорания. Чтобы найти его, необходимо сначала определить, какое количество вещества (в молях) содержится в 1 литре ацетилена при нормальных условиях.

1. Найдем количество вещества ($n$) ацетилена в объеме 1 л. При нормальных условиях (н.у.) молярный объем любого газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль. Количество вещества рассчитывается по формуле:

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

Подставим известные значения:

$n(C_2H_2) = \frac{1 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} \approx 0,04464 \text{ моль}$

2. Мы знаем, что при сгорании $0,04464$ моль ацетилена выделяется $60,27$ кДж теплоты. Чтобы найти тепловой эффект в расчете на 1 моль ($Q_m$), можно составить пропорцию или воспользоваться формулой:

$Q_m = \frac{Q}{n}$

Подставим значения и произведем расчет:

$Q_m = \frac{60,27 \text{ кДж}}{1 / 22,4 \text{ моль}} = 60,27 \text{ кДж} \cdot 22,4 \frac{\text{л}}{\text{моль}} \approx 1349,048 \text{ кДж/моль}$

Полученное значение округляем до целого числа, так как в вариантах ответа представлены целые числа.

$Q_m \approx 1350 \text{ кДж/моль}$

Таким образом, тепловой эффект реакции горения 1 моль ацетилена равен 1350 кДж. Сравнивая с предложенными вариантами, выбираем наиболее подходящий.

Ответ: 3) 1350 кДж