Чтобы решить задачу, нам нужно понять, как использовать термохимическое уравнение и данные о теплоемкости. Давайте разберёмся с этим шаг за шагом.
Дано термохимическое уравнение: \[ \text{C}_3\text{H}_8(g) + 5\text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O}(g) \] При этом энтальпия реакции (ΔH) равна -2043,9 кДж. Это означает, что при сгорании 1 моля пропана (C₃H₈) выделяется 2043,9 кДж теплоты.
Определяем необходимое количество тепла: Нужно получить 10000 кДж теплоты. Для этого найдем, сколько моль пропана необходимо для достижения этой цели.
Используем формулу: \[ n = \frac{Q}{\Delta H} \] где:
- \(Q\) — количество теплоты (10000 кДж),
- \(\Delta H\) — теплота, выделяемая при сгорании 1 моля пропана (2043,9 кДж).
Подставим значения: \[ n = \frac{10000 \text{ кДж}}{2043,9 \text{ кДж/моль}} \approx 4,89 \text{ моль} \]
Находим объем пропана: При стандартных условиях (н.у.) 1 моль идеального газа занимает объем примерно 22,4 л. Теперь найдем объем пропана, который нам необходим:
\[ V = n \times 22,4 \text{ л/моль} \] Подставим найденное число моль: \[ V = 4,89 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 109,58 \text{ л} \]
Округляем наш ответ: Полученный объем можно округлить до двух значащих цифр: \[ V \approx 109,6 \text{ л} \]
Таким образом, объем пропана, необходимый для получения 10000 кДж теплоты, составляет 109,6 л. Правильный ответ — 1) 109,6.