Сколько теплоты (в килоджоулях) было затрачено при реакции, в результате которой 10 г водорода было использовано, если

Тема урока: Расчёт количества затраченной теплоты в химической реакции

Описание:
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии. Из уравнения реакции мы знаем, что при реакции освобождается 21 кДж теплоты. Нам нужно найти количество теплоты, затраченное на реакцию, используя 10 г водорода.

Сначала будем использовать молярную массу водорода (H2), которая равна 2 г/моль, чтобы найти количество молей водорода:
масса (г) / молярная масса (г/моль) = количество молей
10 г / 2 г/моль = 5 молей

Теперь мы знаем количество молей водорода. Уравнение реакции показывает, что к 1 молю H2 соответствует освобождение 21 кДж теплоты. Таким образом, для 5 молей H2:
5 молей * 21 кДж/моль = 105 кДж

Ответ: При реакции было затрачено 105 кДж теплоты.

Пример:
Задача: Сколько теплоты (в килоджоулях) было затрачено при реакции, в результате которой 10 г водорода было использовано, если уравнение реакции выглядит следующим образом: FeO(тв) + H2(г) = Fe(тв) + H2O(ж) – 21 кДж?

Совет: Чтение и понимание уравнений реакций может быть сложным. Рекомендуется создать таблицу с обозначениями веществ и их состояниями (тв - твёрдое, г - газообразное, ж - жидкое), чтобы легче определить, какие вещества участвуют в реакции и какие продукты образуются.

Дополнительное упражнение: Сколько теплоты будет выделяться при реакции сгорания 5 моль метана (CH4), если энтальпия образования H2O(ж) равна -285,8 кДж/моль?

Содержание вопроса: Расчет теплоты реакции

Пояснение: Для решения этой задачи нам потребуется использовать закон сохранения энергии. Уравнение реакции, данное в задаче, уже содержит информацию о количестве выделяющейся или поглощающейся теплоты. В данном случае, знак "-" указывает на выделяемую теплоту, а значение 21 кДж - это количество теплоты, выделяющееся при реакции.

Для определения количества теплоты, затраченной при реакции, мы должны узнать, сколько молей водорода было использовано. Для этого нам нужно знать молярную массу водорода (H2), которая равна 2 г/моль.

Используя данную информацию, мы можем вычислить количество молей водорода:
Масса водорода (H2) = 10 г
Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль

Количество молей водорода (H2) = Масса водорода / Молярная масса водорода = 10 г / 2 г/моль = 5 моль

Теперь, чтобы найти количество теплоты, затраченное при реакции, умножим количество молей водорода на значение теплоты реакции:
Количество теплоты = Количество молей водорода * Значение теплоты реакции = 5 моль * (-21 кДж) = -105 кДж

Ответ: Было затрачено 105 килоджоулей теплоты (с отрицательным знаком (-105 кДж)) при реакции.

Совет: Возможно, понять концепцию расчета теплоты реакции будет проще, если вы изучите закон сохранения энергии (закон термодинамики) и знаки, используемые для обозначения выделяемой или поглощаемой теплоты в реакциях.

Практика: При реакции сгорания 2 моль метана выделяется 890 кДж теплоты. Какое количество теплоты будет выделяться при сгорании 5 моль метана? (Ответ: 2225 кДж)