Для решения задачи о количестве теплоты, выделяющейся при сгорании метана (СН₄), необходимо воспользоваться данными термохимического уравнения реакции и расчётами по молярной массе.
Записываем термохимическое уравнение.
Сгорание метана описывается следующим уравнением: \[ \text{СН}_4(g) + 2\text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) + 2\text{H}_2\text{O}(g) + 892 \text{ кДж} \] Это уравнение означает, что при полном сгорании одной молекулы метана выделяется 892 кДж энергии.Находим молярную массу метана (СН₄).
Молярная масса метана рассчитывается следующим образом:- Углерод (C): 12.01 г/моль
- Водород (H): 1.008 г/моль × 4 = 4.032 г/моль
- Итого: 12.01 г/моль + 4.032 г/моль = 16.042 г/моль
Находим количество молей метана в 50 г.
Чтобы узнать, сколько моль метана содержит 50 г, используем формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где:- \( n \) — количество моль,
- \( m \) — масса вещества (50 г),
- \( M \) — молярная масса вещества (16.042 г/моль).
Подставляем значения: \[ n = \frac{50 \text{ г}}{16.042 \text{ г/моль}} \approx 3.12 \text{ моль} \]
Находим количество теплоты, выделяющееся при сгорании 50 г метана.
Из уравнения видно, что 1 моль метана выделяет 892 кДж. Теперь умножим это значение на количество моль метана, которое мы нашли: \[ Q = n \cdot \Delta H = 3.12 \text{ моль} \cdot 892 \text{ кДж/моль} \approx 2782.64 \text{ кДж} \]Округляем ответ до целых.
Округляя, получаем: \[ Q \approx 2783 \text{ кДж} \]
Ответ: При сгорании 50 г метана выделится примерно 2783 кДж теплоты.