Какой объем метана (в литрах) нужен для выделения 500 кДж теплоты, исходя из уравнения реакции сгорания CH4 + 2O2(г

Скользкий_Барон

47

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Гесса и термохимическую информацию об уравнении реакции.

У нас есть уравнение реакции сгорания метана: CH4 + 2O2(г) ↔ CO2(г) + 2H2O (ΔH = -802 кДж/моль)

Из данного уравнения мы видим, что при сгорании 1 моля метана выделяется 802 кДж теплоты.

На основании этого мы можем записать пропорцию между объемами и количеством вещества:

\( \frac{{V_1}}{{n_1}} = \frac{{V_2}}{{n_2}} \)

где \( V_1 \) - объем метана, \( n_1 \) - количество молей метана, \( V_2 \) - объема выделившегося метана, \( n_2 \) - количество молей, соответствующее 500 кДж теплоты.

Мы знаем, что 500 кДж теплоты было выделено, а по уравнению это соответствует 1 молю метана, поэтому:

\( \frac{{V_1}}{{1}} = \frac{{V_2}}{{n_2}} \)

Теперь нам нужно найти количество молей метана \( n_2 \), которое соответствует выделенной теплоте.

Мы можем записать соотношение:

\( \Delta H = \frac{{\text{количество теплоты}}}}{{\text{количество молей}}} \)

Используя это соотношение, мы можем найти количество молей метана \( n_2 \):

\( n_2 = \frac{{\text{количество теплоты}}}{{\Delta H}} \)

Подставляя известные значения:

\( n_2 = \frac{{500 \, \text{кДж}}}{{-802 \, \text{кДж/моль}}} \)

Вычислим это:

\( n_2 = -0.623 \, \text{моль} \)

Ответим на вопрос:

Для выделения 500 кДж теплоты требуется около 0.623 литров метана. (ответ округлен до целого значения)

Округляя до целого значения, мы получаем, что требуется 1 литр метана.