Какое количество энергии выделяется при образовании 24 г оксида серы (VI), если при расходовании 8 г кислорода

Raduzhnyy_Sumrak

33

Для решения этой задачи нам необходимо использовать химические уравнения реакций и расчеты по закону сохранения энергии.

В данной задаче имеется два процесса: образование оксида серы (VI) и окисление оксида серы (IV). Для начала рассмотрим уравнение реакции образования оксида серы (VI):

\[\ce{S + 3/2 O2 -> SO3}\]

Из уравнения видно, что каждый моль оксида серы (VI) образуется в результате реакции одного моля серы и трех молей кислорода.

Далее рассмотрим уравнение реакции окисления оксида серы (IV):

\[\ce{SO2 + 1/2 O2 -> SO3}\]

Из уравнения следует, что каждый моль окислителя (кислорода) реагирует с одним молем оксида серы (IV) и образует один моль оксида серы (VI).

Теперь перейдем к решению задачи. Известно, что при расходовании 8 г кислорода выделилось 71 кДж энергии. Нам необходимо найти, сколько энергии выделяется при образовании 24 г оксида серы (VI).

Сначала найдем количество молей кислорода, используемых при расходовании 8 г:

\[\text{Масса} = \text{Молярная масса} \times \text{Количество молей}\]

Молярная масса кислорода: \(16 \, \text{г/моль}\)

\[\text{Количество молей} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{8}{16} = 0.5 \, \text{моль}\]

Затем найдем количество молей оксида серы (VI), образующихся при использовании 0.5 моль кислорода:

Так как каждый моль оксида серы (VI) образуется из трех молей кислорода, то количество молей оксида серы (VI) равно \(\frac{0.5}{3} = \frac{1}{6}\) моль.

Далее найдем количество молей оксида серы (VI) в 24 г:

Молярная масса оксида серы (VI): \(32 + 3 \times 16 = 80 \, \text{г/моль}\)

\[\text{Количество молей} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{24}{80} = 0.3 \, \text{моль}\]

Теперь мы знаем, что при образовании 0.3 моль оксида серы (VI) выделяется определенное количество энергии. Чтобы найти это количество энергии, воспользуемся пропорцией:

\[\frac{0.3}{\text{Количество энергии, кДж}} = \frac{\frac{1}{6}}{71}\]

Отсюда можно найти количество энергии:

\[\text{Количество энергии, кДж} = \frac{0.3 \times 71}{\frac{1}{6}} = 12 \, \text{кДж}\]

Таким образом, при образовании 24 г оксида серы (VI) выделяется 12 кДж энергии.