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.
