Сколько теплоты высвободится при окислительном обжиге 1,00 кг сульфида меди (i) кислородом, с образованием меди

Plamennyy_Kapitan

14

Хорошо! Давайте решим эту задачу поэтапно.

1. Сначала нужно установить, какие реакции проходят при окислительном обжиге сульфида меди (CuS) кислородом (O2) и какие вещества образуются в результате реакции.

Реакция окислительного обжига сульфида меди приводит к образованию меди (Cu) и оксида серы (SO2):
\[CuS + O2 \rightarrow Cu + SO2\]

2. Далее, чтобы вычислить количество высвобождаемой теплоты, нам понадобятся данные об энтальпии образования исходных и конечных веществ.

Энтальпия образования — это изменение теплоты (тепловой эффект), которое происходит при образовании одного моля вещества из простых веществ в стандартных условиях. В данной задаче нам понадобятся следующие данные:

Энтальпия образования меди (Cu): \(\Delta H_f^0(Cu) = 0 \, \text{кДж/моль}\)
Энтальпия образования оксида серы (SO2): \(\Delta H_f^0(SO2) = -296 \, \text{кДж/моль}\)
Энтальпия образования сульфида меди (CuS): \(\Delta H_f^0(CuS) = -95 \, \text{кДж/моль}\)

3. Теперь можем перейти к расчету:

Сначала найдем количество молей каждого вещества в реакции. Поскольку у нас дано 1,00 кг сульфида меди, нам нужно узнать его молярную массу. Молярная масса сульфида меди (CuS) равна:

Масса моли сульфида меди = Молярная масса сульфида меди * количество молей

Молярная масса сульфида меди: М(CuS) = М(Cu) + М(S) = 63,55 г/моль + 32,07 г/моль = 95,62 г/моль

Количество молей сульфида меди: количество молей = масса сульфида меди / молярная масса сульфида меди = 1,00 кг / 95,62 г/моль

Теперь, когда у нас есть количество молей сульфида меди, мы можем использовать коэффициенты перед соответствующими веществами в уравнении реакции, чтобы узнать, какое количество молей образуется меди и оксида серы.

Исходя из уравнения реакции:
1 моль CuS соответствует 1 моль Cu
1 моль CuS соответствует 1 моль SO2

Теперь мы можем найти количество молей меди и оксида серы:
Количество молей Cu = количество молей CuS = 1,00 кг * (1 моль / 95,62 г/моль) = ...

Количество молей SO2 = количество молей CuS = 1,00 кг * (1 моль / 95,62 г/моль) = ...

4. Наконец, мы можем рассчитать количество высвобождающейся теплоты (Q), используя энтальпии образования исходных и конечных веществ в реакции:

Теплота реакции = (количество молей меди * энтальпия образования меди) + (количество молей SO2 * энтальпия образования оксида серы)

Теплота реакции = (количество молей Cu * \(\Delta H_f^0(Cu)\)) + (количество молей SO2 * \(\Delta H_f^0(SO2)\))

Подставьте значения и выполните вычисления, чтобы определить количество высвободившейся теплоты при окислительном обжиге сульфида меди.

Убедитесь в правильности всех расчетов и преобразований единиц измерения, чтобы получить окончательный ответ. В результате у вас будет подробное описание того, как решить данную задачу, состоящее из расчетов и объяснений.