Чтобы решить задачу, сначала нужно понять, сколько теплоты выделяется на каждую молекулу SO₃, согласно данному уравнению.
Имеем уравнение реакции:
\[ 2 \text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{SO}_3 + 198 \text{кДж} \]
Это означает, что при образовании 2 моль SO₃ выделяется 198 кДж теплоты. Чтобы найти, сколько теплоты выделяется на 1 моль SO₃, делим 198 кДж на 2:
\[ \frac{198 \text{ кДж}}{2} = 99 \text{ кДж/моль} \]
Теперь, когда мы знаем, что на образование 1 моль SO₃ выделяется 99 кДж, можем вычислить, сколько моль SO₃ образуется, если выделилось 2.970 кДж теплоты. Для этого находим количество молей:
\[ n = \frac{Q}{\Delta H} = \frac{2.970 \text{ кДж}}{99 \text{ кДж/моль}} \approx 0.0300 \text{ моль SO}_3 \]
Теперь нам нужно найти массу образовавшегося SO₃. Для этого используем молярную массу SO₃. Сначала найдем молярную массу SO₃:
- Сера (S) имеет массу приблизительно 32 г/моль.
- Кислород (O) имеет массу приблизительно 16 г/моль. Поскольку в SO₃ три кислорода, мы умножим 16 на 3.
Таким образом, молярная масса SO₃:
\[ M(\text{SO}_3) = M(\text{S}) + 3 \times M(\text{O}) = 32 + 3 \times 16 = 32 + 48 = 80 \text{ г/моль} \]
Теперь, зная количество моль и молярную массу, вычислим массу SO₃:
\[ \text{масса} = n \times M = 0.0300 \text{ моль} \times 80 \text{ г/моль} = 2.4 \text{ г} \]
Таким образом, при выделении 2.970 кДж теплоты образовалось примерно 2.4 грамма оксида серы (SO₃).