Сколько теплоты будет высвобождено при сжигании 25 г водорода при стандартных условиях? Уравнение термохимической

Марина

13

Для решения этой задачи, нам необходимо знать термохимический баланс этой реакции, который указан в уравнении: 2H2 + O2 = 2H2O. Это означает, что при сжигании 2 молекулы водорода и 1 молекулы кислорода образуется 2 молекулы воды.

Теплота, высвобождаемая или поглощаемая в реакции, называется реакционной энтальпией. Здесь нам нужно вычислить, сколько теплоты будет высвобождено при сжигании 25 г водорода.

Для начала, нам нужно определить молярную массу молекулы водорода (H2). Молярная масса водорода равна примерно 2 г/моль (1 г на каждый моль водорода). Так как у нас 25 г водорода, мы можем вычислить количество молей водорода, разделив массу на молярную массу:

\[
\text{Количество молей водорода} = \frac{{\text{Масса водорода (г)}}}{{\text{Молярная масса водорода (г/моль)}}}
\]

\[
\text{Количество молей водорода} = \frac{{25 \, \text{г}}}{{2 \, \text{г/моль}}}
\]

\[
\text{Количество молей водорода} = 12.5 \, \text{моль}
\]

Теперь, зная количество молей водорода, мы можем использовать термохимическую реакцию, чтобы вычислить количество теплоты, высвобождаемое при сжигании 12.5 моль водорода. Итак, по термохимическому уравнению, за каждую моль реагента (водорода) высвобождается определенное количество теплоты.

Расчет реакционной энтальпии основывается на табличных данных по химическим реакциям. Для данной реакции, реакционная энтальпия равна -286 кДж/моль.

Теперь мы можем использовать реакционную энтальпию, чтобы найти количество теплоты, высвобождаемое при сжигании 12.5 моль водорода:

\[
\text{Количество теплоты} = \text{Количество молей водорода} \times \text{Реакционная энтальпия}
\]

\[
\text{Количество теплоты} = 12.5 \, \text{моль} \times (-286 \, \text{кДж/моль})
\]

\[
\text{Количество теплоты} \approx -3575 \, \text{кДж}
\]

Таким образом, при сжигании 25 г водорода при стандартных условиях, высвободится около 3575 кДж теплоты. Отрицательное значение указывает на высвобождение теплоты.