Question

При взаимодействии углерода массой 6 г с водородом выделилось 37,42 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение образования метана.

Answer 1

C + 2H₂ = CH₄ -ΔH (можно писать +Q).
Число молей углерода = 6/12 = 0,5 моль.
Значит. 1 моль даст вдвое больший тепловой эффект.
37,42х2 =74,84 кДж

Реакция: С+2Н₂ = СН₄ + 74,84 кДж/моль.

Answer 2

Термохимическое уравнение формирования метана (CH₄) из углерода (C) и водорода (H₂) можно записать, используя уравнение реакции и рассматривая выделенную теплоту:

\[ C + 2H_2 \rightarrow CH_4 \]

Это уравнение описывает образование метана из углерода и водорода. Коэффициенты перед формулами в уравнении указывают на соотношение молекул в реакции. В данном случае, углерод соединяется с двумя молекулами водорода, образуя метан.

Теперь узнаем, какую теплоту выделяет данная реакция. Для этого используем уточненные данные: 37,42 кДж выделяется при реакции с массой углерода 6 г.

\[ \Delta H = -37,42 \, кДж \]

Тепловой эффект реакции равен изменению энтальпии, который в данном случае отрицательный, так как теплота выделяется.

Теперь, чтобы найти теплоту образования одного моля метана, давайте сначала определим количество молей углерода в 6 г углерода. Молярная масса углерода (C) равна примерно 12 г/моль.

\[ n_{C} = \frac{6 \, г}{12 \, г/моль} = 0,5 \, моль \]

Так как в уравнении коэффициент перед углеродом равен 1, то количество молей водорода (\(n_{H2}\)) равно удвоенному количеству молей углерода.

\[ n_{H2} = 2 \times 0,5 \, моль = 1 \, моль \]

Теперь можем вычислить теплоту образования одного моля метана.

\[ \Delta H_{\text{образования CH4}} = \frac{\Delta H}{\text{количество молей метана}} \]

\[ \Delta H_{\text{образования CH4}} = \frac{-37,42 \, кДж}{1 \, моль} = -37,42 \, кДж/моль \]

Таким образом, термохимическое уравнение образования метана с учетом теплоты выглядит следующим образом:

\[ C + 2H_2 \rightarrow CH_4 + 37,42 \, кДж \]