Каково значение теплового эффекта реакции CH4 + 2O2 = 2H2O + CO2 + Q при полном сгорании 13,6 г метана, если

Щелкунчик

60

Для решения данной задачи нам потребуется использовать уравнение прореагировавших веществ и уравнение теплового изменения.

Уравнение реакции:
CH4 + 2O2 = 2H2O + CO2

Уравнение теплового изменения:
Q = mcΔT

Где:
Q - тепловой эффект реакции (в данном случае равен 756,5 кДж)
m - масса вещества (13,6 г)
c - удельная теплоемкость (для метана равна 0,801 Дж/(г*°C))
ΔT - изменение температуры

Сначала найдем мольную массу метана (CH4):
M(С) = 12 г/моль
M(H) = 1 г/моль

M(CH4) = 12 г/моль + 4 * 1 г/моль = 16 г/моль

Теперь найдем количество молей метана:
n(CH4) = масса(m) / M(CH4)
n(CH4) = 13,6 г / 16 г/моль ≈ 0,85 моль

Далее, согласно уравнению реакции, количество молей диоксида углерода (CO2) и воды (H2O) будет таким же, как количество молей метана.

Следовательно, n(CO2) = 0,85 моль и n(H2O) = 0,85 моль.

Теперь рассчитаем тепловой эффект реакции:

Q = mcΔT

Так как мы имеем полное сгорание, то это экзотермическая реакция, следовательно ΔT будет отрицательным.

Q = мольная теплоемкость * количество молей * ΔT

Так как мы ищем значение теплового эффекта реакции (Q) при полном сгорании 13,6 г метана, то количество молей (n) равно 0,85 моль.

756,5 кДж = n(CH4) * c(CH4) * ΔT

Подставив известные значения:
756,5 кДж = 0,85 моль * 0,801 Дж/(г*°C) * ΔT

Преобразуем единицы измерения:
756,5 кДж = 0,85 моль * 801 Дж/(г*°C) * ΔT
756,5 кДж = 679,85 Дж/(г*°C) * ΔT

Теперь решим уравнение относительно ΔT:
ΔT = 756,5 кДж / (0,85 моль * 801 Дж/(г*°C))
ΔT ≈ 1,07 °C

Таким образом, значение теплового эффекта реакции CH4 + 2O2 = 2H2O + CO2 + Q при полном сгорании 13,6 г метана составляет примерно 1,07 °C. (Не забудьте округлить значение до целого числа)