1. Сколько литров углекислого газа (при нормальных условиях) образуется при проведении реакции, где С7H8 (ж

  • 26
1. Сколько литров углекислого газа (при нормальных условиях) образуется при проведении реакции, где С7H8 (ж.) + 9O2 (г.) = 7CO2 (ж.) + 4H2O (г.), и при этом выделилось 2424,2 кДж теплоты? Ответ представьте в литрах с округлением до целых.

2. Какое количество этилового спирта (с плотностью 0,8 г/мл) необходимо растворить в 140 г воды, чтобы получить раствор спирта 12,5% массой? Ответ округлите до целых и запишите в миллилитрах.

3. Какая масса образовалась при полном сжигании образца сульфида цинка, если было получено 2,016 м3 сернистого газа (ZnS + O2 = ZnO + SO2)?
Загадочный_Замок
20
Решение:

1. Для решения первой задачи, нам необходимо использовать уравнение реакции и тепловой эффект реакции. Из уравнения реакции видно, что при сгорании 1 моль С7H8 образуется 7 молей CO2.

Согласно данному уравнению, нам известно, что выделось 2424,2 кДж теплоты. Тепловой эффект реакции можно выразить через количество образовавшегося CO2:

\[\Delta H_r = Q_r = n_r \cdot \Delta H_f\]

где:
\(\Delta H_r\) - тепловой эффект реакции,
\(Q_r\) - выделившаяся теплота,
\(n_r\) - количество образовавшихся молей CO2,
\(\Delta H_f\) - стандартная молярная энтальпия образования CO2.

Стандартная молярная энтальпия образования CO2 равна -393,5 кДж/моль.

Используя уравнение, получим:

\(\Delta H_r = n_r \cdot \Delta H_f\)
\(2424,2\,кДж = n_r \cdot (-393,5\,кДж/моль)\)
\(n_r = \frac{2424,2}{-393,5} \approx -6,16\)

Так как количество молей не может быть отрицательным, возьмем абсолютное значение:

\(n_r = |-6,16| \approx 6\,моль\)

Таким образом, при проведении реакции образуется 6 молей \(CO_2\).

Для перевода количества вещества в литры, используем формулу:

\(V = n \cdot V_m\)

где:
\(V\) - объем газа в литрах,
\(n\) - количество вещества в молях,
\(V_m\) - молярный объем газа (при нормальных условиях примерно равен 22,4 л/моль).

Подставим значения:

\(V = 6 \cdot 22,4 = 134,4\) л

Ответ: При проведении реакции, образуется примерно 134 литра углекислого газа.

2. Для решения второй задачи, мы можем использовать понятие процента массы и плотность раствора.

Дано:
Масса воды: 140 г
Процент массы спирта: 12,5%

Переведем процент массы спирта в массу спирта:

12,5% массой означает, что в 100 г раствора содержится 12,5 г спирта.

Так как масса воды составляет 140 г, масса спирта составит:

12,5 г/100 г × 140 г = 17,5 г

Теперь найдем объем спирта, используя плотность:

Плотность спирта: 0,8 г/мл

Масса спирта: 17,5 г

Объем спирта: Объем равен отношению массы к плотности

Объем спирта: 17,5 г / 0,8 г/мл ≈ 21,9 мл

Ответ: Чтобы получить раствор спирта 12,5% массой, необходимо растворить примерно 21,9 мл этилового спирта в 140 г воды.

3. В данной задаче, нам необходимо определить массу образовавшейся серы при полном сжигании образца сульфида цинка.

Судя по уравнению реакции: ZnS + O2 = ZnO + SO2, можно заметить, что 1 моль ZnS превращается в 1 моль SO2.

Из задачи известно, что образовалось 2,016 м³ сернистого газа.

Чтобы перевести газ из объема в массу, мы должны использовать уравнение состояния и молярную массу газа.

Молярная масса SO2 равна 64 г/моль.

Используя уравнение состояния и перевод между молярной массой, количество вещества и массой получаем:

\(V = n \cdot V_{\text{m ст.}}\)
\(n = \frac{V}{V_{\text{m ст.}}}\)

где:
\(V\) - объем газа в м³,
\(n\) - количество вещества в молях,
\(V_{\text{m ст.}}\) - молярный объем при стандартных условиях (24 м³/моль).

Подставим значения:

\(n = \frac{2,016}{24} \approx 0,084\)

Таким образом, мы получаем 0,084 моль SO2.

Чтобы найти массу серы, нам нужно знать соотношение между молью серы и массой серы.

Молярная масса серы равна 32 г/моль.

Масса серы:
\(m = n \cdot M\)
\(m = 0,084 \cdot 32 \approx 2,688\) г

Ответ: При полном сжигании образца сульфида цинка образуется примерно 2,688 г серы.