Для решения задачи, давайте сначала проанализируем уравнение реакции и информацию, которую мы имеем.
Уравнение реакции:
\[ 2CH_4 + O_2 \rightarrow 2CO + 4H_2 + 70 \, \text{кДж} \]
Это уравнение показывает, что при сжигании 2 молей метана (CH₄) и 1 моля кислорода (O₂) выделяется 70 кДж тепла. Ваша задача состоит в том, чтобы рассчитать массу кислорода (O₂), которая необходима для выделения 125 кДж тепла.
Сначала найдем, сколько количества теплоты выделяется на 1 моль кислорода. Основываясь на коэффициентах в уравнении, мы можем сказать, что:
- 1 моль O₂ выделяет \( \frac{70 \, \text{кДж}}{2} = 35 \, \text{кДж} \) теплоты.
Теперь, чтобы узнать, сколько молей O₂ нужно для выделения 125 кДж, мы используем пропорцию:
\[ x \, \text{моль} = \frac{125 \, \text{кДж}}{35 \, \text{кДж}} \]
Рассчитаем \( x \):
\[ x \approx 3.57 \, \text{моль O}_2 \]
Теперь, зная, что 1 моль кислорода (O₂) имеет молярную массу приблизительно 32 г/моль, мы можем рассчитать массу кислорода:
\[ \text{масса O}_2 = x \cdot \text{молярная масса O}_2 = 3.57 \, \text{моль} \cdot 32 \, \text{г/моль} \]
Теперь произведем расчет:
\[ \text{масса O}_2 \approx 3.57 \cdot 32 \approx 114.24 \, \text{г} \]
Таким образом, необходимая масса кислорода для выделения 125 кДж тепла составляет приблизительно 114.24 грамма.