Question

Осуществите следующие превращения метан->ацетилен->бензол->CO2 1)Задача термохимическое уравнение реакции горения метана имеет вид: CH1(г.)+2O2(г.)=CO2(г.)+2H2O(г.) Q=802,2 кДж Найдите, какое количество теплоты выделится при сгорании 44,8 л (н.у) метана.

Answer 1

CH4 - C2H2 - C6H6 - CO2

1. 2CH4=C2H2+H2

2. 3C2H2= C6H6

3. C6H6+ 15O2= 12CO2+ 6H2O

Answer 2

Давайте разберемся с каждым этапом превращения и вычислим количество выделяющейся теплоты на каждом шаге.

1. Метан (CH4) горит до CO2 и H2O: CH4(г) + 2O2(г) → CO2(г) + 2H2O(г)

   В данной реакции выделяется 802,2 кДж теплоты на 1 моль метана.

2. Превращение метана в ацетилен (C2H2): CH4(г) → C2H2(г) + 2H2(г)

   Эта реакция требует энергии, но у нас нет конкретных данных о теплоте образования или разрыве связей в этой реакции.

3. Превращение ацетилена в бензол (C6H6): 3C2H2(г) → C6H6(ж)

   Как и в предыдущем случае, у нас нет конкретных данных о теплоте образования или разрыве связей в этой реакции.

4. Горение бензола до CO2 и H2O: C6H6(ж) + 15/2O2(г) → 6CO2(г) + 3H2O(г)

   Также нам не даны данные о теплоте образования или разрыве связей в этой реакции.

С учетом ограниченности информации о теплоте образования и разрыве связей в промежуточных реакциях, мы не можем точно определить общее количество теплоты, выделяющейся при превращении метана в CO2 через промежуточные стадии.

Что касается вопроса о выделении теплоты при сгорании 44,8 л (н.у) метана, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа для преобразования объема в количество вещества (моли):

V = n * V_m

где: V - объем газа (литры), n - количество вещества (моли), V_m - молярный объем (литры/моль).

Для метана (CH4) при нормальных условиях (н.у) молярный объем равен приблизительно 22,4 л/моль. Подставляя значения:

n = V / V_m = 44,8 л / 22,4 л/моль = 2 моль метана.

Теперь мы можем использовать данное количество молей метана и известную теплоту реакции горения:

Q = n * ΔH

где: Q - количество выделяющейся теплоты (кДж), ΔH - теплота реакции (кДж/моль).

Для горения метана ΔH = 802,2 кДж/моль.

Подставляя значения:

Q = 2 моль * 802,2 кДж/моль = 1604,4 кДж.

Таким образом, при сгорании 44,8 л (н.у) метана выделится около 1604,4 кДж теплоты.