Давайте рассмотрим задачу поэтапно и подробно объясним каждый шаг.
Задача:
Дано термохимическое уравнение:
[ \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2 \quad \Delta Q = -177, \text{кДж} ]
Это означает, что при полном разложении 1 моля кальцийкарбоната выделяется 177 кДж энергии (отрицательное значение говорит о выделении энергии, то есть реакция экзотермическая).
Что нужно найти:
Количество энергии, поглощённой (или выделенной), если образовался 100,8 литров CO(_2).
Шаг 1. Определим количество вещества CO(_2)
Известно, что 1 молекула любого газа при Стандартных условиях (СТУ — 0°C, 1 атм) занимает примерно 22,4 л.
Это важное фундаментальное правило — молярный объем газа при стандартных условиях равен 22,4 л/моль.
Поскольку в условии не указаны другие условия, предположим, что объем газа дан при стандартных условиях.
Шаг 2. Найдём число молей CO(_2)
Используем формулу:
[ n = \frac{V}{V_m} ]
Где:
- ( V = 100,8, \text{л} ) — объем CO(_2),
- ( V_m = 22,4, \text{л/моль} ).
Подставляем:
[ n = \frac{100,8}{22,4} = 4,5, \text{моль} ]
Значит, образовалось 4,5 моль CO(_2).
Шаг 3. Рассчитаем количество выделенной (поглощенной) энергии
Термохимическое уравнение говорит, что при образовании 1 моля CO(_2) из CaCO(_3) выделяется 177 кДж энергии.
Значит, при образовании 4,5 молей CO(_2) выделится:
[ Q = n \times \Delta Q_{1,моль} ]
Где ( \Delta Q_{1,моль} = -177, \text{кДж} ) (экзотермическая реакция, энергия выделяется).
Рассчитываем:
[ Q = 4,5 \times (-177) = -796,5, \text{кДж} ]
Отрицательное значение показывает, что энергия выделяется. В условии нужно указать, какая именно энергия поглотится.
Если требуется величина поглощенной энергии (следует учитывать, что реакция не поглощает, а выделяет), то по условию речь идёт о количестве энергии, связанного с образованием CO(_2).
Ответ:
— реакция выделит 796,5 кДж (с точностью до десятых).
Итоговая формулировка:
При образовании 100,8 л CO(_2) из кальцийкарбоната выделится около 796,5 кДж энергии.
Если нужна более точная формулировка — скажите, я скорректирую!
