Сколько грамм метана необходимо использовать, чтобы получить 1400 кДж тепла в результате окисления, описываемого
Сколько грамм метана необходимо использовать, чтобы получить 1400 кДж тепла в результате окисления, описываемого уравнением 2CH4(g) + O2(g) = 2CO(g) + 4H2(g) + 70 кДж? К какому типу теплового эффекта относится данная реакция?
Putnik_Sudby 14
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать принцип сохранения энергии.Сначала определим, какой тип теплового эффекта относится данная реакция. Уравнение показывает, что в результате окисления метана (\(CH_4\)), мы получаем тепло (\(70 кДж\)). Таким образом, реакция является экзотермической, так как выделяется тепло.
Теперь приступим к решению самой задачи. Дано, что окисление реагентов (метана и кислорода) приводит к образованию продуктов и выделению тепла (\(1400 кДж\)). Для нахождения количества граммов метана, необходимо использовать пропорции и молярные соотношения.
1. Найдем количество молей метана (\(CH_4\)) в соответствии с уравнением реакции.
В уравнении видно, что коэффициент перед метаном равен 2, что означает, что на каждые 2 моля метана используется 1 моль тепла. Таким образом, если реакция выделяет \(70 кДж\) тепла, то мы можем записать следующее соотношение:
\(\frac{{2 \, моля \, CH_4}}{{1 \, моль \, тепла}} = \frac{{x \, моля \, CH_4}}{{70 \, кДж}}\), где \(x\) - количество молей метана.
С помощью пропорции, мы можем решить это уравнение и найти \(x\):
\(2 \cdot 70 \, кДж = 1 \cdot x \, моля \Rightarrow 140 \, кДж = x \, моля\)
Таким образом, 1 моль метана соответствует \(140 \, кДж\) тепла.
2. Теперь, когда мы знаем, сколько молярной энергии выделяется при окислении 1 моля метана, мы можем найти количество граммов метана.
Для этого мы используем молярную массу метана (\(CH_4\)), которая составляет примерно \(16 \, г/моль\).
Рассчитаем количество граммов метана:
\(140 \, кДж \cdot \frac{{1 \, моль \, CH_4}}{{140 \, кДж}} \cdot \frac{{16 \, г}}{{1 \, моль \, CH_4}} = 16 \, г\)
Таким образом, для получения \(1400 \, кДж\) тепла в результате окисления метана, необходимо использовать \(16 \, г\) метана.
Окончательный ответ: Для получения \(1400 \, кДж\) тепла в результате окисления метана, необходимо использовать \(16 \, г\) метана. Реакция относится к экзотермическому типу теплового эффекта, так как выделяется тепло.