Question

Вычеслить массу этанола, при сгорании которого выделяется столько же энергии, как и при сгорании метанола массой 100г. При вычислениях используйте теплоты образования спиртов в газообразном состоянии, а воды-в жидком​

Answer 1

Ответ:

$2 + 2 \times 2$

Answer 2

Для вычисления массы этанола, при сгорании которого выделяется столько же энергии, как и при сгорании 100 г метанола, мы можем воспользоваться уравнением реакции сгорания и теплотами образования веществ.

Сначала определим уравнение сгорания метанола (CH3OH):

CH3OH + 1.5 O2 -> CO2 + 2 H2O

Зная массу метанола (100 г) и теплоту образования метанола и воды в жидком состоянии, мы можем рассчитать энергию, выделяющуюся при сгорании 100 г метанола.

Для метанола:

• Теплота образования метанола (ΔHf) = -238.6 кДж/моль (по данным таблиц)
• Теплота образования воды (ΔHf) = -285.8 кДж/моль

Сначала найдем количество молей метанола в 100 г:

Молярная масса CH3OH = 32 г/моль + 1 г/моль + 16 г/моль = 49 г/моль

Количество молей метанола = масса метанола / молярная масса метанола = 100 г / 49 г/моль ≈ 2.04 моль

Теперь рассчитаем энергию, выделяющуюся при сгорании 100 г метанола:

Энергия = количество молей метанола × ΔHf (CO2) + 2 × количество молей метанола × ΔHf (H2O)

Энергия = 2.04 моль × (-238.6 кДж/моль) + 2 × 2.04 моль × (-285.8 кДж/моль)

Энергия ≈ -977.87 кДж

Теперь мы хотим найти массу этанола (C2H5OH), при сгорании которого выделяется та же энергия. Для этого мы будем использовать теплоту образования этанола и воды.

Уравнение сгорания этанола (C2H5OH):

C2H5OH + 3 O2 -> 2 CO2 + 3 H2O

Теплота образования этанола (ΔHf) = -277.7 кДж/моль

Теплота образования воды (ΔHf) = -285.8 кДж/моль

Теперь, используя уравнение энергии:

Энергия = количество молей этанола × ΔHf (CO2) + 3 × количество молей этанола × ΔHf (H2O)

Подставляя найденную энергию (-977.87 кДж) и известные значения ΔHf для CO2 и H2O:

-977.87 кДж = количество молей этанола × (2 × (-277.7 кДж/моль) + 3 × (-285.8 кДж/моль))

Теперь мы можем решить это уравнение относительно количества молей этанола:

количество молей этанола ≈ -977.87 кДж / (2 × (-277.7 кДж/моль) + 3 × (-285.8 кДж/моль))

количество молей этанола ≈ 2.99 моль

Теперь найдем массу этанола, соответствующую этому количеству молей:

Масса этанола = количество молей этанола × молярная масса этанола

Молярная масса этанола (C2H5OH) = 2 × 12 г/моль + 6 × 1 г/моль + 16 г/моль + 1 г/моль = 46 г/моль

Масса этанола ≈ 2.99 моль × 46 г/моль ≈ 137.54 г

Итак, масса этанола, при сгорании которого выделяется столько же энергии, как и при сгорании 100 г метанола, составляет приблизительно 137.54 г.