Сколько теплоты потребуется для образования 89.6 угарного газа CH4(r)+CO2(r)=2CO(r)+2H2(r)-248кДж?

Chernaya_Magiya

68

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать законы термохимии и рассмотреть реакцию внимательно шаг за шагом. Давайте начнем.

Рассмотрим данное химическое уравнение: CH4(r) + CO2(r) -> 2CO(r) + 2H2(r)

Теплота реакции (\(\Delta H\)) указана как -248 кДж. Это означает, что во время этой реакции выделяется 248 кДж теплоты. Обратите внимание, знак минус указывает на то, что реакция является экзотермической (выделяется тепло).

Теплота реакции, обычно обозначаемая как \(\Delta H\), представляет собой разницу в энергии между продуктами и реагентами. В данном случае, отличие находится в 248 кДж.

Для начала, мы должны узнать молярные массы реагентов и продуктов, чтобы определить количество вещества, участвующих в реакции.

Молярные массы:
CH4 - молярная масса 16 г/моль
CO2 - молярная масса 44 г/моль
CO - молярная масса 28 г/моль
H2 - молярная масса 2 г/моль

Теперь, чтобы расчитать количество вещества, мы должны знать массу газа CH4, которая составляет 89.6 г.

Теперь мы можем рассчитать количество вещества газа CH4 (n) по формуле:
n = масса / молярная масса.

n = 89.6 г / 16 г/моль
n = 5.6 моль.

Так как на каждый мол газа CH4 образуется 2 моль газа CO и 2 моль газа H2, то общее количество вещества продуктов также будет 5.6 моль.

Теперь мы можем расчитать количество теплоты, необходимое для образования 5.6 моль газа CO и 5.6 моль газа H2. Для этого мы можем использовать уравнение связи \(\Delta H\), количество вещества и количество теплоты.

Давайте рассчитаем количество теплоты, которое необходимо для образования 5.6 моль газа CO.

\(Q = n \times \Delta H\)
\(Q = 5.6 \, \text{моль} \times -248 \, \text{кДж/моль}\)
\(Q = -1396.8 \, \text{кДж}\)

Теперь рассчитаем количество теплоты, которое необходимо для образования 5.6 моль газа H2.

\(Q = n \times \Delta H\)
\(Q = 5.6 \, \text{моль} \times -248 \, \text{кДж/моль}\)
\(Q = -1396.8 \, \text{кДж}\)

Итак, для образования 89.6 газа CH4 потребуется потратить 2 раза значение \(\Delta H\), так как в данной реакции образуется 2 моль газа CO и 2 моль газа H2. Следовательно, общее количество теплоты, необходимое для этой реакции, составит:

\(Q_{\text{общ}} = 2 \times Q = 2 \times (-1396.8 \, \text{кДж}) = -2793.6 \, \text{кДж}\)

Таким образом, для образования 89.6 газа CH4 потребуется -2793.6 кДж теплоты.

Надеюсь, что это пошаговое решение объяснило задачу достаточно подробно для понимания школьника.