Дано термохимическое уравнение: 2CuS + 302 = 2CuO + 2SO2 + 800 кДж. В результате реакции выделилось 500 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшегося оксида меди (II). Примите…

Цель: Понять

Решение:

1. Дано термохимическое уравнение: 2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2 + 800 кДж

2. В результате реакции выделилось 500 кДж теплоты.

3. Нам нужно вычислить массу образовавшегося оксида меди (II).

4. Для решения этой задачи воспользуемся законом Гесса, который гласит: "Теплота реакции, совершаемой при постоянном объеме, равна разности теплот связывания реагентов и теплот связывания продуктов".

5. Сначала определим количество килоджулей, выделенных при данной реакции: ΔH = -500 кДж (отрицательное значение, так как теплота выделяется).

6. Теперь используем данное значение теплоты в термохимическом уравнении: ΔH = ∑(валентность продуктовHf) - ∑(валентность реагентовHf)

7. Зная, что молярная масса (Ar) Cu = 64 и Ar O = 16, а также что: Hf(CuS) = ΔHf(CuO) = ΔHf(SO2) = 0 (так как указаны бесконечные идеальные соединения), Hf(O2) = 0 (так как кислород в состоянии элемента), и Hf(CuO) = -196 кДж/моль (теплота реакции для CuO).

8. Подставим данные в уравнение: -500 = 2*(-196) - 2*0 - 800 = -392 + 0 - 800 = -1192 кДж

9. Далее, найдем количество килоджулей, выраженное в молях оксида меди (II): -1192 кДж / 800 кДж/моль = -1,49 моль

10. Теперь учтем коэффициенты в уравнении: 2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2 2 моля CuS образуют 2 моля CuO

11. Поскольку 2 моля CuS образуют -1,49 моль CuO (у нас отрицательное значение), следовательно, 1 моль CuS образует: 1 моль CuO = -1,49 моль CuS / 2 моль CuS = -0,745 моль (округлим до 2 знаков после запятой)

12. Теперь найдем массу образовавшегося оксида меди (II) с учетом молярной массы: Масса CuO = моль*молярная масса CuO = 0,745 моль * 64 г/моль ≈ 47,68 г

Ответ: Масса образовавшегося оксида меди (II) составляет около 47,68 г.