Question

Теплота сгорания угля равна 393.5 кДж/моль. Напишите термохимическое уравнение реакции. Рассчитайте кол-во теплоты, которое выделится при сгорании 1 кг угля. Какой объём углекислого газа образовался, если при сгорании угля выделилось 157.4 кДж теплоты ?

Answer 1

C+O2=CO2+ 393,5 кДж
12 г          даёт  393,5 кДж
1000              -       Х
Х=1000х393,5\12=32791,67кДж

рассчитываем объём СО2 ЕСЛИ ВЫДЕЛИЛОСЬ 157,4 кДж
22,4 литра СО2 -   ВЫДЕЛЯЕТСЯ 393,5 кдж
Х                                                -157,4
Х=22,4х157,4\393,5=8,96 литра

Answer 2

Термохимическое уравнение сгорания угля можно представить следующим образом:

\[ C(s) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) \]

Это уравнение показывает, что уголь (C) сгорает в кислороде (O2) с образованием углекислого газа (CO2).

Уравнение реакции показывает, что для полного сгорания одного моль угля требуется один моль молекулярного кислорода и образуется один моль углекислого газа.

Теплота сгорания угля, указанная в задаче, равна 393.5 кДж/моль. Это означает, что при полном сгорании одного моля угля выделяется 393.5 кДж теплоты.

Теперь давайте рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 кг угля. Для этого мы используем молекулярную массу угля, которая приближенно равна 12 г/моль (молекулярная масса углерода). Таким образом, 1 кг угля содержит \( \frac{1000\,г}{12\,г/моль} \) молей угля.

Количество теплоты можно рассчитать по формуле:

\[ \text{Теплота} = \text{Теплота сгорания} \times \text{Количество молей угля} \]

\[ \text{Теплота} = 393.5\, \text{кДж/моль} \times \frac{1000\,г}{12\,г/моль} \]

Рассчитаем:

\[ \text{Теплота} = 393.5\, \text{кДж/моль} \times \frac{1000}{12} \]

\[ \text{Теплота} \approx 32,791.67\, \text{кДж} \]

Таким образом, при сгорании 1 кг угля выделяется примерно 32,791.67 кДж теплоты.

Теперь, чтобы рассчитать объем углекислого газа, образовавшегося при сгорании угля, мы знаем, что каждый моль угля образует один моль \( CO_2 \). Таким образом, количество молекул \( CO_2 \) равно количеству молекул угля.

Количество молекул угля можно рассчитать, используя число молекул в моле (число Авогадро), которое приближенно равно \(6.022 \times 10^{23}\) молекул/моль.

\[ \text{Количество молекул } CO_2 = \frac{1000\,г}{12\,г/моль} \times 6.022 \times 10^{23} \]

\[ \text{Количество молекул } CO_2 \approx \frac{1000}{12} \times 6.022 \times 10^{23} \]

Рассчитаем:

\[ \text{Количество молекул } CO_2 \approx 5.0185 \times 10^{24} \]

Таким образом, объем \( CO_2 \), образовавшегося при сгорании угля, можно рассчитать, зная, что один моль газа занимает приблизительно 22.4 литра (при нормальных условиях).

\[ \text{Объем } CO_2 \approx 5.0185 \times 10^{24} \times 22.4 \]

\[ \text{Объем } CO_2 \approx 1.1247 \times 10^{26} \, \text{литров} \]

Таким образом, при сгорании угля и выделении 157.4 кДж теплоты образуется примерно 1.1247 x \(10^{26}\) литров \( CO_2 \).

Answer 3

Термохимическое уравнение реакции сгорания угля можно записать следующим образом:

C + O2 -> CO2

В данном уравнении C обозначает углерод, O2 - кислород, а CO2 - углекислый газ.

Теплота сгорания угля, равная 393.5 кДж/моль, означает, что при сгорании 1 моля угля выделяется 393.5 кДж теплоты.

Для рассчета количества теплоты, выделяющейся при сгорании 1 кг угля, необходимо знать молярную массу угля. Молярная масса угля равна примерно 12 г/моль.

Таким образом, количество молей угля в 1 кг можно рассчитать следующим образом:

1 кг / 12 г/моль = 83.3 моль

Теплота, выделяющаяся при сгорании 1 кг угля, равна:

393.5 кДж/моль * 83.3 моль = 32772.55 кДж

Для расчета объема углекислого газа, образовавшегося при сгорании угля и выделении 157.4 кДж теплоты, необходимо знать теплоту образования углекислого газа.

Теплота образования углекислого газа равна примерно -393.5 кДж/моль.

Таким образом, количество молей углекислого газа можно рассчитать следующим образом:

157.4 кДж / -393.5 кДж/моль = -0.4 моль

Отрицательный знак указывает на то, что реакция образования углекислого газа является экзотермической (выделяющей теплоту).

Объем углекислого газа можно рассчитать, зная, что 1 моль газа при нормальных условиях (0°С и 1 атм) занимает примерно 22.4 л.

Таким образом, объем углекислого газа, образовавшегося при сгорании угля и выделении 157.4 кДж теплоты, равен:

-0.4 моль * 22.4 л/моль = -8.96 л

Следует отметить, что отрицательный объем указывает на то, что газ был поглощен или растворен, а не образован.