Для решения этой задачи начнем с рассмотрения термохимического уравнения:
\[ CH_4 + 2 O_2 \rightarrow CO_2 + 2 H_2O + 880 \, кДж \]
Это уравнение указывает, что при сгорании одного моля метана (\( CH_4 \)) выделяется 880 кДж теплоты.
Ваша задача состоит в том, чтобы определить, сколько метана сгорело, если было выделено 4400 кДж теплоты.
Для этого воспользуемся пропорцией:
Определим, сколько молей метана соответствует 4400 кДж: \[ \text{Количество теплоты, выделенной при сгорании } 1 \text{ моль метана} = 880 \, кДж \]
Чтобы узнать, сколько молей метана сгорело, делим общее количество выделенной энергии на количество энергии, выделяемой при сгорании одного моля метана: \[ n = \frac{4400 \, кДж}{880 \, кДж/моль} = 5 \, моль \]
Теперь найдем массу сгоревшего метана. Для этого используем молярную массу метана. Молярная масса \( CH_4 \) составляется из атомных масс:
- Углерод (C) — 12 г/моль
- Водород (H) — 1 г/моль, и поскольку в метане 4 атома водорода, получаем \( 1 \times 4 = 4 \) г/моль.
Таким образом, молярная масса метана: \[ M(CH_4) = 12 + 4 = 16 \, г/моль \]
Найдем массу 5 моль метана: \[ m = n \cdot M = 5 \, моль \cdot 16 \, г/моль = 80 \, г \]
Таким образом, масса сгоревшего метана составляет 80 граммов.
