Для решения задачи по термохимии, нам нужно рассчитать массу водорода, которую мы получаем в реакции, основываясь на уравнении реакции и заданной теплоты.
Шаг 1: Анализ уравнения реакции
Записанное вами уравнение имеет вид:
\[ \text{CH}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{CO}_2 + 4\text{H}_2 \]
Это уравнение показывает, что из 1 моля метана \((\text{CH}_4)\) и 2 моль воды \((\text{H}_2\text{O})\) образуется 1 моль углекислого газа \((\text{CO}_2)\) и 4 моль водорода \((\text{H}_2)\).
Шаг 2: Постановка задачи
Дано:
- Термохимическое уравнение освобождает 165 кДж энергии.
- Мы знаем, что при 165 кДж выделяется 4 моль водорода.
Ваша цель заключается в вычислении массы водорода, когда затрачивается 16,5 кДж.
Шаг 3: Пропорции
Сначала найдем, сколько энергии дается на 1 моль водорода.
\[ \text{Энергия на 4 моль H}_2 = 165 \text{ кДж} \]
\[ \text{Энергия на 1 моль H}_2 = \frac{165 \text{ кДж}}{4} = 41,25 \text{ кДж} \]
Шаг 4: Какую массу H₂ получим при 16,5 кДж
Теперь можно рассчитать, сколько моль водорода образуется при 16,5 кДж:
\[ \text{Количество моль H}_2 = \frac{16,5 \text{ кДж}}{41,25 \text{ кДж/моль}} \approx 0,4 \text{ моль} \]
Шаг 5: Вычисление массы водорода
Теперь найдем массу 0,4 моль водорода. Молярная масса водорода \((\text{H}_2)\) составляет 2 г/моль.
\[ \text{Масса H}_2 = 0,4 \text{ моль} \times 2 \text{ г/моль} = 0,8 \text{ г} \]
Ответ
Таким образом, масса водорода, которая образуется при затрате 16,5 кДж теплоты, составляет 0,8 грамма.