Какое количество теплоты будет выделено при сгорании 67,2 л метана согласно уравнению реакции: CH4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O

Луна_В_Облаках_7558

51

Конечно! Давайте решим эту задачу пошагово.

1. Сначала давайте определим количество метана, выраженное в молях. Для этого нам понадобится знать, что у нас 67,2 литра метана. Поскольку мы знаем, что объем газа пропорционален количеству вещества, мы можем использовать уравнение идеального газа, чтобы найти количество метана.

Объем метана (V) можно найти, используя уравнение идеального газа:
\[V = n \cdot V_{\text{мольный газа}}\]
где
V — объем газа,
n — количество вещества (моль),
\(V_{\text{мольный газа}}\) — мольный объем газа при стандартных условиях (22,4 л/моль).

Мы можем переписать это уравнение, чтобы найти количество метана (n):
\[n = \frac{V}{V_{\text{мольный газа}}} = \frac{67,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}}\]

2. Теперь, когда мы знаем количество метана в молях (n), мы можем использовать балансированное уравнение реакции, чтобы определить количество выделившейся теплоты (Q).

Из уравнения реакции у нас есть следующая информация: при сгорании одной молекулы метана выделяется 890 кДж теплоты. Поскольку у нас есть количество метана в молях (n), мы можем использовать это, чтобы найти общее количество теплоты (Q).

Общее количество теплоты (Q) можно найти, умножив количество метана (n) на количество выделившейся теплоты при сгорании одной молекулы метана:
\[Q = n \cdot Q_{\text{молекулы метана}} = n \cdot 890 \, \text{кДж}\]

3. Теперь мы можем подставить найденное значение количества метана (n) в выражение для общего количества теплоты (Q) и решить эту задачу:

\[Q = \frac{67,2 \, \text{л} \cdot 1 \, \text{моль/л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \cdot 890 \, \text{кДж/моль}\]

Давайте посчитаем:

\[Q = \frac{67,2 \, \text{л} \cdot 1 \, \text{моль/л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \cdot 890 \, \text{кДж/моль} = 2688 \, \text{кДж}\]

Таким образом, при сгорании 67,2 литра метана выделится 2688 кДж теплоты.

Надеюсь, это решение понятно и помогло вам!