По термохимическому уравнению реакции горения углерода: C(тв) + O2(г) = CO2(г) +410 кДж рассчитайте: а) количество теплоты, которое выделится при сгорании 54 г углерода; б) объём кислорода, израсходованный в реакции горения, если в результате выделилось 2050 кДж теплоты.

Для решения задач по термохимии сначала определим, какие данные нам даны и что нам необходимо найти.

Дано:

• Уравнение реакции горения углерода: \[ C(тв) + O_2(г) \rightarrow CO_2(г) + 410 \text{ кДж} \]
• Молярная масса углерода (C) равна 12 г/моль.

Задача а) Рассчитайте количество теплоты, которое выделится при сгорании 54 г углерода.

1. Сначала найдем количество молей углерода: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{54 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 4.5 \text{ моль} \]

2. По уравнению видно, что 1 моль углерода выделяет 410 кДж теплоты. Поэтому: \[ Q = n \times \Delta H = 4.5 \text{ моль} \times 410 \text{ кДж/моль} = 1845 \text{ кДж} \]

Ответ:

Количество теплоты, которое выделится при сгорании 54 г углерода, составляет 1845 кДж.

Задача б) Рассчитайте объем кислорода, израсходованный в реакции горения, если в результате выделилось 2050 кДж теплоты.

1. Найдем количество молей углерода, соответствующее выделению 2050 кДж: \[ n = \frac{Q}{\Delta H} = \frac{2050 \text{ кДж}}{410 \text{ кДж/моль}} = 5 \text{ моль} \]

2. Так как соотношение между углеродом и кислородом в реакции 1:1, мы получаем, что нужно 5 моль кислорода.

3. С помощью закона Авогадро мы знаем, что 1 моль газа занимает объем 22.4 л (при стандартных условиях). Следовательно, объем кислорода: \[ V = n \times V_{моль} = 5 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 112 \text{ л} \]

Ответ:

Объем кислорода, израсходованный в реакции горения, составляет 112 литров.

Если у вас возникнут дополнительные вопросы по материалу, буду рад помочь!