Какова масса образовавшегося оксида железа (Fe2O3), если при полном сгорании определенного количества дисульфида железа

Станислав

50

Хорошо, проверим, как правильно решить эту задачу с использованием закона Гесса. Перед тем, как начать, давайте скажем некоторые краткие сведения о законе Гесса.

Закон Гесса устанавливает, что изменение энтальпии (теплоты) реакции не зависит от пути, по которому происходит реакция, а зависит только от начального состояния продуктов и исходных реагентов.

Теперь перейдем к решению задачи.

Дано:
Теплоты образования FeS2, Fe2O3 и SO2 составляют -174, -824 и -297 кДж/моль соответственно.
Выделилось 832 кДж теплоты при полном сгорании FeS2.

Используем закон Гесса и рассмотрим следующие шаги:

Шаг 1: Рассчитаем теплоту образования FeS2.
Теплота образования FeS2 = -174 кДж/моль

Шаг 2: Рассчитаем теплоту образования SO2.
Теплота образования SO2 = -297 кДж/моль

Шаг 3: Рассчитаем теплоту образования Fe2O3.
Теплота образования Fe2O3 = -824 кДж/моль

Шаг 4: Рассчитаем изменение энтальпии реакции полного сгорания FeS2.
Изменение энтальпии реакции = теплота образования продуктов - теплота образования реагентов

Изменение энтальпии реакции = (2 х Теплота образования Fe2O3 + 3 х Теплота образования SO2) - (Теплота образования FeS2)

Изменение энтальпии реакции = (2 х -824 кДж/моль + 3 х -297 кДж/моль) - (-174 кДж/моль)

Шаг 5: Рассчитаем количество моль FeS2, которое сгорело, используя полученное значение изменения энтальпии и известное значение выделившейся теплоты.

Изменение энтальпии реакции = количество моль FeS2 х изменение энтальпии на моль

832 кДж = количество моль FeS2 х (-174 кДж/моль + (-2 х 824 кДж/моль + 3 х -297 кДж/моль))

Теперь решим это уравнение относительно количества моль FeS2:

832 кДж = количество моль FeS2 х (-174 кДж/моль -1651 кДж/моль)

832 кДж = количество моль FeS2 х (-1825 кДж/моль)

количество моль FeS2 = -832 кДж / -1825 кДж/моль

количество моль FeS2 ≈ 0.455 моль

Шаг 6: Рассчитаем массу Fe2O3 (оксида железа), образовавшегося при полном сгорании 0.455 моль FeS2.

Молярная масса Fe2O3 = 159.69 г/моль

Масса Fe2O3 = количество моль Fe2O3 х молярная масса Fe2O3

Масса Fe2O3 = 0.455 моль х 159.69 г/моль

Масса Fe2O3 ≈ 72.64 г

Таким образом, масса образовавшегося оксида железа Fe2O3 составляет приблизительно 72.64 г.