5. Какова масса железа, перешедшего в оксид железа (III), если в
результате реакции было выделено 112 кДж тепла, Уравнение
термохимической реакции 3Fe + 2O2 = Fe3O4 +1118 кДж.
Ответы
Ответ:
16.78
Объяснение:
Для начала определим, какое количество тепла выделяется в результате образования одного моля оксида железа (III) (Fe3O4) согласно данному термохимическому уравнению:
\[ 3Fe + 2O_2 = Fe_3O_4 + 1118\,кДж \]
Это уравнение показывает, что при образовании одного моля оксида железа (III) выделяется 1118 кДж тепла.
Теперь найдём мольное соотношение между железом и оксидом железа (III):
\[ 3\,моль\,Fe \rightarrow 1\,моль\,Fe_3O_4 \]
Мы имеем данные, что выделилось 112 кДж тепла, что меньше, чем в уравнении реакции. Для нахождения массы железа, перешедшего в оксид железа (III), нужно определить, сколько молей железа вступило в реакцию, произведя данное количество тепла. Пропорциональное соотношение между количеством тепла и молем железа:
\[ 1118\,кДж \rightarrow 3\,моли\,Fe \]
\[ 112\,кДж \rightarrow x\,моли\,Fe \]
Искомое количество молей железа \(x\) будет:
\[ x = \frac{112\,кДж \times 3\,моли\,Fe}{1118\,кДж} \]
\[ x ≈ \frac{112 \times 3}{1118} \]
\[ x ≈ \frac{336}{1118} \]
\[ x ≈ 0.3005\,моли\,Fe \]
Учитывая молярную массу железа (Fe), которая приблизительно равна \(55.85 г/моль\), найдем массу железа:
\[ масса\,Fe = 0.3005\,моли \times 55.85\,г/моль \]
\[ масса\,Fe ≈ 16.78\,г \]
Таким образом, масса железа, перешедшего в оксид железа (III), составляет приблизительно 16.78 грамм.