- Чтобы вычислить количество теплоты, выделяющееся при сжигании 9 г водорода, сначала найдем количество моль водорода. Молярная масса водорода (H2) составляет примерно 2 г/моль. Таким образом, количество моль водорода в 9 г можно найти по формуле:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{9 , \text{г}}{2 , \text{г/моль}} = 4.5 , \text{моль}
]
Согласно термохимическому уравнению реакции:
[
2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O + 572 , \text{кДж}
]
Мы видим, что при сжигании 2 моль водорода выделяется 572 кДж теплоты. Поскольку 4.5 моль водорода выделит в 2.25 раза больше теплоты, рассчитаем это:
[
Q = \frac{572 , \text{кДж}}{2 , \text{моль}} \times 4.5 , \text{моль} = 1281 , \text{кДж}
]
Таким образом, при сжигании 9 г водорода выделится 1281 кДж теплоты.
- Теперь определим тепловой эффект реакции сжигания магния. Из условия задачи нам известно, что при сжигании 3 г магния выделяется 75,15 кДж теплоты. Для нахождения теплового эффекта реакции нужно составить термохимическое уравнение.
Молярная масса магния (Mg) примерно 24 г/моль. Теперь находим количество моль:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{3 , \text{г}}{24 , \text{г/моль}} = 0.125 , \text{моль}
]
Согласно уравнению реакции сжигания магния:
[
2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO + 1200 , \text{кДж}
]
В этом случае для 2 моль магния выделяется 1200 кДж. Тогда для 0.125 моль магния можно рассчитать выделяемое количество теплоты:
[
Q = \frac{1200 , \text{кДж}}{2} \times 0.125 , \text{моль} = 75 , \text{кДж}
]
Сравнивая это с данным значением 75,15 кДж, мы можем сказать, что наш расчет соответствует данным.
Термохимическое уравнение реакции горения магния будет выглядеть так:
[
2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO + 1200 , \text{кДж}
]
Таким образом, тепловой эффект химической реакции составляет 1200 кДж на 2 моль магния.
