Question

Средняя энергия связи C-H равна 412 кДж/моль, C-C – 348 кДж/моль, C=O – 743 кДж/моль, O-H – 463 кДж/моль, O=O – 497 кДж/моль. Определите, сколько кг воды можно нагреть на 10 градусов (с точностью до десятых), если сжечь в избытке кислорода 15 г этана. Теплоемкость воды – 4.2 Дж/г∙oC.

Answer 1

Ответ:

Это же очень легкая задача....

6,8 кг H2O

Answer 2

Сначала найдём количество сжигаемого этана в молях:

n(C2H6) = m/M = 15 г / 30 г/моль = 0.5 моль

Так как этан сжигается в избытке кислорода, то полное окисление его до СО2 и Н2О даёт такое количество тепла:

Q = ΔH°(C2H6) + 3/2ΔH°(O2) = -1561 кДж/моль + 3/2*(-497 кДж/моль) = -2602.5 кДж/моль

Здесь использованы стандартные тепловые эффекты реакций.

Полное количество выделившегося тепла можно найти, умножив Q на количество молей сжигаемого этана:

Q1 = Q*n(C2H6) = -1301.25 кДж

Это тепло перейдёт в теплоту нагрева воды:

ΔT = Q1 / (m(H2O) * c(H2O))

m(H2O) = ΔQ1 / (ΔT * c(H2O)) = -1301.25 кДж / (10 К * 4.2 Дж/г∙oC) = 31.0 г

Таким образом, можно нагреть 31 г воды на 10 градусов Цельсия. Ответ округляем до десятых:

m(H2O) ≈ 31.0 г => 31.0/1000 ≈ 0.03 кг