Какое количество тепла высвобождается в процессе взаимодействия 1 кг водорода с определенным количеством кислорода?

Izumrudnyy_Pegas

38

Для вычисления количества тепла, высвобождающегося в процессе взаимодействия 1 кг водорода с определенным количеством кислорода, мы можем использовать информацию о теплеобразовании в химических реакциях.

В данном случае, мы рассматриваем реакцию горения водорода. Уравнение реакции горения водорода выглядит следующим образом:

\[2H_2 + O_2 → 2H_2O\]

Из уравнения видно, что 1 моль водорода (молярная масса 1 г/моль) реагирует с 0,5 моля кислорода (молярная масса 16 г/моль) для образования 2 молей воды (молярная масса 18 г/моль).

Используя эти данные, мы можем вычислить количество вещества водорода и кислорода, заданное в условии. Для этого нам понадобятся следующие формулы:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество вещества в молях, \(m\) - масса вещества в граммах, \(M\) - молярная масса вещества в г/моль.

Для водорода:

\[n(H_2) = \frac{m(H_2)}{M(H_2)} = \frac{1000}{2} = 500\]

Для кислорода:

\[n(O_2) = \frac{m(O_2)}{M(O_2)}\]

Теперь, для определения количества тепла, высвобождающегося в реакции, мы можем использовать химическую термохимическую реакцию, известную как "тепловой эффект реакции" или "термохимический эффект", обозначаемый как \(\Delta H\) (дельта H).

Для реакции горения водорода \(\Delta H = -286 \, \text{кДж/моль}\) (данное значение взято из химических таблиц).

Теперь мы можем использовать формулу для расчета количества тепла, высвобождающегося в реакции:

\[Q = n \times \Delta H\]

Подставим значения:

\[Q = 500 \times -286 = -143000 \, \text{кДж}\]

Ответ: Количество тепла, высвобождаемое при взаимодействии 1 кг водорода с определенным количеством кислорода, равно -143000 кДж.

Обратите внимание, что знак "-" перед числом указывает, что тепло высвобождается, а не поглощается в процессе реакции.