Для составления термохимического уравнения реакции горения метана (CH₄) в кислороде (O₂), необходимо сначала записать саму реакцию. Процесс горения метана можно выразить следующим уравнением:
\[ \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \]
Теперь, учитывая, что при сжигании 21 литра метана выделяется 837 кДж теплоты, нужно определить, сколько тепла выделяется при стандартных условиях сгорания 1 моль метана.
Используя идеальный газ, можно рассчитать, что 21 литр метана при нормальных условиях (0°C и 1 атм) соответствует приблизительно 0.938 моль метана. Давая это значение, найдем количество тепла, выделяющегося при сгорании 1 моля метана:
\[ \text{Теплота на 1 моль} = \frac{837 \text{ кДж}}{0.938 \text{ моль}} \approx 893.7 \text{ кДж/моль} \]
Таким образом, термохимическое уравнение реакции горения метана можно записать следующим образом:
\[ \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} + 893.7 \text{ кДж} \]
Это уравнение показывает, что при сжигании 1 моля метана выделяется примерно 893.7 кДж теплоты.