Давайте решим задачу пошагово. Нам нужно составить термохимическое уравнение реакции с учетом данных о выделенной теплоте при сгорании ацетилена.
Дано:
- Объем сгоревшего ацетилена: 1,12 л
- Выделено теплоты: 65,25 кДж
- Реакция: ( 2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O + Q )
Шаг 1: Расчёт количества вещества ацетилена (C₂H₂)
Объем газа — 1,12 л.
Для газов при стандартных условиях (стационарных — температура 0°C и давление 1 атм) применяется закон Авогадро:
- 1 моль газа занимает примерно 22,4 л.
Тогда количество вещества:
[
n_{C_2H_2} = \frac{\text{объем}}{\text{молярный объем}} = \frac{1,12 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,05 \text{ моль}
]
Шаг 2: Определение теплового эффекта на 1 моль
Дано, что при сгорании этого количества ацетилена выделяется 65,25 кДж.
Значит, теплотворность одного моль:
[
Q_{\text{на 1 моль}} = \frac{65,25 \text{ кДж}}{0,05 \text{ моль}} = 1305 \text{ кДж/моль}
]
Это — количество теплоты, выделяющееся при сгорании 1 моль ацетилена.
Шаг 3: Записываем термохимическое уравнение
Стандартное уравнение реакции (без учета теплоты):
[
2 C_2H_2 + 5 O_2 \rightarrow 4 CO_2 + 2 H_2O
]
Поскольку при сгорании 2 моль ацетилена выделяется (2 \times 1305 = 2610) кДж.
Шаг 4: Составляем термохимическое уравнение
Записываем его с учетом теплоты:
[
2 C_2H_2 + 5 O_2 \rightarrow 4 CO_2 + 2 H_2O + \Delta Q
]
Где (\Delta Q = -2610) кДж (отрицательное значение, так как реакция экзотермическая).
Итоговое уравнение:
[
\boxed{
2 C_2H_2 + 5 O_2 \rightarrow 4 CO_2 + 2 H_2O + (-2610\text{ кДж})
}
]
или, более традиционно:
[
2 C_2H_2 + 5 O_2 \rightarrow 4 CO_2 + 2 H_2O,\quad \Delta Q = -2610, \text{кДж}
]
Итог:
Термохимическое уравнение реакции с учетом выделенной теплоты:
[
\boxed{
2 C_2H_2 + 5 O_2 \rightarrow 4 CO_2 + 2 H_2O + (-2610, \text{кДж})
}
]
