Для решения задачи, сначала разберём термохимическое уравнение реакции:
[ 8Al + 3Fe_3O_4 \rightarrow 9Fe + 4Al_2O_3 + 3353 , \text{кДж} ]
Это уравнение показывает, что 8 моль алюминия реагируют с 3 моль магнетита ((Fe_3O_4)), в результате чего образуется 9 моль железа и 4 моль оксида алюминия, а также выделяется 3353 кДж тепла.
Шаг 1: Определим массу одного моль железной окалины ((Fe_3O_4))
Сначала найдем, сколько молей (Fe_3O_4) находится в 139,2 г:
- Молярная масса (Fe_3O_4):
- (Fe): 55,85 г/моль
- (O): 16,00 г/моль
Таким образом:
[
M(Fe_3O_4) = 3 \times 55,85 + 4 \times 16 = 167,55 + 64 = 231,55 , \text{г/моль}
]
Шаг 2: Находим количество молей (Fe_3O_4) в 139,2 г
Теперь вычислим, сколько моль этого соединения в 139,2 г:
[
n(Fe_3O_4) = \frac{m}{M} = \frac{139,2}{231,55} \approx 0,601 , \text{моль}
]
Шаг 3: Применяем термохимическое уравнение
Согласно термохимическому уравнению, на каждую 3 моль (Fe_3O_4) выделяется 3353 кДж.
Посчитаем, сколько тепла выделится при реакции 0,601 моль (Fe_3O_4):
[
Q = \left(\frac{3353 , \text{кДж}}{3 , \text{моль}}\right) \times n(Fe_3O_4)
]
[
Q = \left(\frac{3353}{3}\right) \times 0,601 \approx 1117,67 \times 0,601 \approx 671,05 , \text{кДж}
]
Шаг 4: Округление
Записываем ответ с точностью до десятых:
[
\text{Ответ: } 671,1 , \text{кДж}
]
