Question

Задача. Используя термохимическое уравнение

2C2H2(г) + 5O2(г) = 4CO2(г) + 2H2O(г) + 2610 кДж,

определите:

а) объём ацетилена (н. у.), который необходимо сжечь для получения 652,5 кДж энергии;

б) количество теплоты, выделяющейся при образовании 24 г углекислого газа;

в) массу воды, образующейся при получении 7830 кДж теплоты;

г) количество теплоты, выделившейся при расходовании 15 моль кислорода.

Решите пожалуйста подробно

Answer 1

Ответ:

а) Необходимо сжечь 11,2 л ацетилена.

б) Выделится 358,9 кДж тепла.

в) Образовалось 108 г воды.

г) Выделится 7830 кДж тепла.

Объяснение.

Используя термохимическое уравнение выполнить задания.

2C₂H₂(г) + 5O₂(г) = 4CO₂(г) + 2H₂O(г) + 2610 кДж

Решим все задания с помощью пропорции.

а) Найти объём ацетилена (н. у.), который необходимо сжечь для получения 652,5 кДж энергии.

По уравнению реакции при сжигании 2 моль ацетилена (коэффициент при C₂H₂) выделяется 2610 кДж тепла, а при сжигании x моль C₂H₂ выделится 652,5 кДж тепла.

2 моль C₂H₂ - 2610 кДж

x моль C₂H₂ - 652,5 кДж

$\displaystyle \frac{2}{x} =\frac{2610}{652,5} ;$

по основному свойству пропорции произведение крайних членов равно произведению средних членов пропорции:

$\displaystyle 2 \cdot652,5=2610\cdot x;\\\\x=\frac{2 \cdot 652,5}{2610} =0,5$ (моль ацетилена).

При сжигании 0,5 моль ацетилена выделится 652,5 кДж тепла.

1 моль любого газа занимает объем 22,4 л при н.у. (по закону Авогадро).

V(C₂H₂) = n · Va = 0,5 моль · 22,4 л = 11,2 л.

Необходимо сжечь 11,2 л ацетилена для получения 652,5 кДж тепла.

б) Найдем количество теплоты, выделяющейся при образовании 24 г углекислого газа.

Найдем количество вещества углекислого газа в 24 г.

M(CO₂) = 12 + 2 · 16 = 44 г/моль

$\displaystyle n = \frac{m}{M} =\frac{24}{44} =0,55$ (моль)

По уравнению реакции при образовании 4 моль CO₂ выделяется 2610 кДж тепла.

Составим пропорцию.

4 моль CO₂ - 2610 кДж

0,55 моль - x кДж.

$\displaystyle \frac{4}{0,55} =\frac{2610}{x} ;\\\\x = \frac{0,55 \cdot 2610}{4} =358,9$

При образовании 24 г углекислого газа выделится 358,9 кДж тепла.

в) Найти массу воды, образующейся при получении 7830 кДж теплоты.

По уравнению реакции при образовании 2 моль воды выделяется 2610 кДж тепла.

Составим пропорцию.

2 моль H₂O - 2610 кДж

x моль - 7830 кДж.

$\displaystyle \frac{2}{x} =\frac{2610}{7830} ;\\\\\\x=\frac{2 \cdot 7830}{2610} =6$ (моль воды).

Найдем массу воды.

M(H₂O) = 1 · 2 + 16 = 18 г/моль;

m (H₂O) = n·M = 6 моль · 18 г/моль = 108 г.

Образовалось 108 г воды.

г) Найти количество теплоты, выделившейся при расходовании 15 моль кислорода.

По уравнению реакции при расходовании 5 моль кислорода выделяется 2610 кДж тепла.

15 моль кислорода - это в 3 раза больше, чем 5 моль. Тогда и тепла выделится в 3 раза больше.

Q = 2610 кДж · 3 = 7830 кДж.

(Если составим и решим пропорцию, то ответ будет тот же).

При расходовании 15 моль кислорода выделится 7830 кДж тепла.