Какой объём (в литрах) метана (н.у.) сгорел в кислороде, если в результате выделилось 201 кДж теплоты? Уравнение

Родион

51

Для решения данной задачи, мы можем использовать соотношение между выделившейся теплотой и объемом сгоревшего метана в кислороде по уравнению термохимической реакции.

Согласно уравнению реакции: CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2, 804 кДж теплоты выделяется при полном сгорании метана (CH4). Это даёт нам соотношение:

1 моль CH4 сгорает с выделением 804 кДж теплоты.

Теперь мы можем использовать данное соотношение для решения задачи.

1) Выразим количество сгоревшего метана (CH4) через выделенную теплоту.

Пусть х обозначает количество моль CH4, которое сгорело.
Так как теплота, выделившаяся при сгорании, равна 201 кДж, мы можем записать:

\(\frac{{201 \, \text{кДж}}}{{804 \, \text{кДж/моль}}}\) = \(\frac{{х \, \text{моль CH4}}}{{1 \, \text{моль CH4}}}\)

2) Теперь, чтобы выразить ответ в литрах, используем молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.), который составляет 22,4 л/моль.

Таким образом, можем привести долю выполнившихся моль к объёмному измерению:

х моль CH4 = \(\frac{{201 \, \text{кДж}}}{{804 \, \text{кДж/моль}}} \times 22,4 \, \text{л/моль}\)

Теперь рассчитаем значение:

х = \(\frac{{201}}{{804}} \times 22,4\) = 5,6 литров

Итак, объем метана (CH4) в кислороде, который сгорел, равен 5,6 литров.