После проведения реакции, при которой термохимическое уравнение выглядит следующим образом: CH4 + O2 = CO2 + 2H2O

Термохимия: Вычисление количества выделившейся теплоты

Разъяснение: Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии - принцип, согласно которому энергия не создается и не уничтожается, а только превращается из одной формы в другую.

Данное термохимическое уравнение показывает, что при реакции сжигания метана (CH4) с кислородом (O2) образуется углекислый газ (CO2), вода (H2O) и выделяется 900 кДж теплоты.

Мы знаем, что образовалось 27 граммов воды. Нам нужно вычислить количество выделившейся теплоты.

Чтобы это сделать, мы должны использовать соотношение между количеством продукта (воды) и количеством выделившейся теплоты. В данном случае, энергия выделена при образовании 2 моль воды.

Таким образом, нам нужно вычислить количество воды в молях, а затем умножить его на количество теплоты, выделившейся при образовании 1 моля воды (900 кДж).

Пример:

Масса установленной сточной воды 27 г.

Решение:

Первым шагом нужно вычислить количество воды в молях, используя молярную массу воды (H2O). Молярная масса H2O равна 18 г/моль.

Масса воды (m) = 27 г
Молярная масса H2O (M) = 18 г/моль

Количество воды в молях (n) = масса воды (m) / молярная масса H2O (M)
n = 27 г / 18 г/моль
n = 1.5 моль

Теперь мы знаем, что образуется 1.5 моль воды при данной реакции.

Теплота, выделившаяся при образовании 1 моля воды, равна 900 кДж.

Теплота, выделившаяся при образовании 1.5 моля воды = 900 кДж × 1.5 = 1350 кДж

Таким образом, количество выделившейся теплоты в данной реакции равно 1350 кДж.

Совет: Для успешного решения задач по термохимии рекомендуется хорошо знать молярные массы элементов и соединений, а также основные принципы законов сохранения энергии.

Проверочное упражнение: Укажите количество выделившейся теплоты при реакции сгорания 4 граммов метана (CH4), если известно, что в результате реакции образуется 9 граммов воды (H2O) и 2 грамма углекислого газа (CO2). Ответ округлите до целых.