Question

Рассчитайте количество теплоты, выделяющееся при сгорании 11,2 л метана (н.у.), если тепловой эффект реакции 900 кДж.

Answer 1

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
n(CH4)=V/Vm=11,2 /22.4 = 0.5 моль
1 моль - 900 кДж
0.5 моль - х кДж
х=450 кДж

Answer 2

Для расчета количества теплоты, выделяющегося при сгорании 11,2 л метана (н.у.), мы можем использовать уравнение реакции сгорания метана:

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что в реакции сгорания метана образуется 1 моль углекислого газа (CO2) и 2 моля воды (H2O).

Тепловой эффект реакции, равный 900 кДж, указывает на количество энергии, выделяющейся при реакции сгорания 1 моля метана.

Для рассчета количества теплоты, выделяющегося при сгорании 11,2 л метана (н.у.), нужно сначала определить количество молей метана в этом объеме.

Объем 11,2 л метана можно преобразовать в количество молей, используя уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление (н.у.), V - объем газа (л), n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура (н.у.).

При нормальных условиях (н.у.) давление и температура равны 1 атм и 273 К соответственно. Универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 л*атм/(моль*К).

Подставим известные значения в уравнение:

(1 атм) * (11,2 л) = n * (0,0821 л*атм/(моль*К)) * (273 К)

11,2 = n * 22,414

n = 11,2 / 22,414

n ≈ 0,5 моль

Теперь мы знаем, что в 11,2 л метана (н.у.) содержится примерно 0,5 моль метана.

Так как тепловой эффект реакции указывает на количество энергии, выделяющейся при реакции сгорания 1 моля метана, то количество энергии, выделяющееся при сгорании 0,5 моли метана, будет равно:

0,5 моль * 900 кДж/моль = 450 кДж

Таким образом, количество теплоты, выделяющееся при сгорании 11,2 л метана (н.у.), составляет 450 кДж.