В соответствии с термохимическим уравнением 3Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O3 + 3330 кДж образовалось 68 граммов оксида алюминия. Какое количество теплоты при этом выделилось?
Для решения задачи начнем с термохимического уравнения:
\[ 3Fe_3O_4 + 8Al \rightarrow 9Fe + 4Al_2O_3 + 3330 \text{ кДж} \]
Из уравнения видно, что при реакции выделяется 3330 кДж теплоты. Теперь необходимо определить, сколько выделилось теплоты при образовании 68 граммов оксида алюминия (Al₂O₃).
- Сначала найдем молярную массу оксида алюминия (Al₂O₃):
\[ \text{Молярная масса Al}_2\text{O}_3 = 2 \times 27 \text{ (мг)} + 3 \times 16 \text{ (мг)} = 54 + 48 = 102 \text{ г/моль} \]
- Рассчитаем количество молей Al₂O₃, образовавшихся при реакции, используя массу, которую вы дали:
\[ n(\text{Al}_2\text{O}_3) = \frac{68 \text{ г}}{102 \text{ г/моль}} \approx 0.667 \text{ моль} \]
- По уравнению видно, что на каждые 4 моль Al₂O₃ выделяется 3330 кДж. Теперь найдем, сколько теплоты выделяется на 1 моль Al₂O₃:
\[ \text{Теплота на 1 моль Al}_2\text{O}_3 = \frac{3330 \text{ кДж}}{4} = 832.5 \text{ кДж/моль} \]
- Теперь найдем, сколько теплоты выделилось при образовании 0.667 моль Al₂O₃:
\[ Q = n(\text{Al}_2\text{O}_3) \times \text{Теплота на 1 моль} = 0.667 \text{ моль} \times 832.5 \text{ кДж/моль} \approx 555.97 \text{ кДж} \]
Таким образом, при образовании 68 граммов оксида алюминия выделилось примерно 556 кДж теплоты.
