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!