Рассчитать количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании метана объёмом по термохимическому уравнению

Предмет: Химия
Раздел: Термическая химия (термохимические уравнения, расчет теплоты реакции)

Рассмотрим оба задания по порядку:

Задание 1

Условие:
Рассчитать количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании метана объёмом 6,72 м³ (н.у.) по термохимическому уравнению:

CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O + 803 \text{ кДж}

Решение:

1. По уравнению реакции видно, что при сгорании 1 моль CH₄ выделяется 803 кДж теплоты.
2. Объём 1 моля газа при н.у. (нормальных условиях) — 22,4 л = 0,0224 м³
3. Найдём количество молей метана в 6,72 м³:

 n = \frac{6{,}72}{0{,}0224} = 300 \text{ моль} 

4. Выделившееся количество теплоты:

 Q = 300 \cdot 803 = 240900 \text{ кДж} 

Ответ на задание 1:

Q = 240900 \text{ кДж}

Задание 2

Условие:
Термохимическое уравнение реакции сгорания этилена:

C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O + 1410{,}9 \text{ кДж}

Сколько литров кислорода потребуется, чтобы выделилось 6226 кДж теплоты?

Решение:

1. По уравнению видно, что при сгорании 1 моль C₂H₄ (с участием 3 моль O₂) выделяется 1410,9 кДж.
2. Найдём, сколько раз нужно провести реакцию, чтобы получить 6226 кДж:

 n_{\text{реакций}} = \frac{6226}{1410{,}9} \approx 4{,}41 

3. Тогда количество молей кислорода:

 n_{O_2} = 3 \cdot 4{,}41 = 13{,}23 \text{ моль} 

4. Переведём моли кислорода в объём (н.у.):

 V = 13{,}23 \cdot 22{,}4 \approx 296{,}35 \text{ л} 

Ответ на задание 2:

V_{O_2} \approx 296{,}35 \text{ л}

Если остались вопросы — с радостью помогу!