Чтобы решить задачу, необходимо понять, сколько граммов метана (CH₄) сгорело, если известно, что при этом выделилось 8,04 кДж теплоты. Мы воспользуемся термохимическим уравнением и принципами стехиометрии.
Шаг 1: Изучим термохимическое уравнение
В данном уравнении:
[ \text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 + 804 \text{ кДж} ]
Это уравнение говорит нам о том, что при сгорании 1 моля метана выделяется 804 кДж энергии.
Шаг 2: Найдем количество молей метана, сгоревшего для выделения 8,04 кДж
Чтобы определить, сколько молей метана сгорело для выделения 8,04 кДж, используем пропорцию:
[
\text{Если } 804 \text{ кДж выделяется при сгорании } 1 \text{ моль метана, то } x \text{ моль метана выделяют } 8,04 \text{ кДж.}
]
Установим пропорцию:
[
\frac{x}{8,04} = \frac{1}{804}
]
Теперь решим это уравнение для (x):
[
x = \frac{8,04}{804} \approx 0,01 \text{ моль}
]
Шаг 3: Переведем количество молей в граммы
Чтобы найти массу метана, используем его молярную массу. Молярная масса метана (CH₄):
- углерод (C) = 12 г/моль
- водород (H) = 1 г/моль (поскольку в метане 4 атома водорода, вес будет 1 г × 4 = 4 г)
Таким образом, молярная масса метана будет:
[
12 \text{ г/моль (углерод)} + 4 \text{ г/моль (водород)} = 16 \text{ г/моль}
]
Теперь можем вычислить массу метана, сгоревшего для выделения 8,04 кДж:
[
\text{масса} = \text{количество молей} \times \text{молярная масса}
]
[
\text{масса} = 0,01 \text{ моль} \times 16 \text{ г/моль} = 0,16 \text{ г}
]
Ответ:
При сгорании метана выделилось 8,04 кДж теплоты, и для этого сгорело approximately 0,16 грамма метана.
