Чтобы вычислить количество теплоты, необходимое для получения 89,6 л угарного газа (CO), необходимо сначала определить, сколько моль угарного газа (CO) в этом объеме.
Используя закон идеального газа, при нормальных условиях (0 °C и 1 атм), 1 моль газа занимает примерно 22,4 литра.
Сначала вычислим количество молей угарного газа:
[
n = \frac{V}{V_m} = \frac{89,6 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} = 4 , \text{моля}
]
Теперь, используя термохимическое уравнение, которое показывает, что для реакции:
[
\text{CH}_4(\text{г}) + \text{CO}_2(\text{г}) \rightarrow 2 \text{CO}(\text{г}) + 2 \text{H}_2(\text{г}) \quad \Delta H = -248 , \text{кДж}
]
Это означает, что 248 кДж теплоты выделяется при образовании 2 моль CO. Чтобы найти количество теплоты для 4 моль CO, пропорционально увеличим:
[
\Delta H_{4 , \text{моля}} = \frac{-248 , \text{кДж}}{2 , \text{моля}} \times 4 , \text{моля} = -496 , \text{кДж}
]
Таким образом, для получения 89,6 л угарного газа требуется затратить 496 кДж теплоты. Знак "минус" указывает на то, что это реакция, в ходе которой выделяется теплота. Если вас интересует, сколько теплоты необходимо "вложить" в процесс, то просто измените знак на положительный:
[
Q = +496 , \text{кДж}
]
Вывод: для получения 89,6 л угарного газа необходимо на 496 кДж.
