. Разложение малахита протекает согласно термохимическому уравнению (CUOH)₂CO₃(TB.) = 2Cио (тв.) + Н2О(г.) + СО₂(г.) - 47 кДж Какой объём метана нужно сжечь для получения теплоты,…

Решение для задачи по химии (уровень 9 класса, цель — понять):

1. Определим количество вещества малахита

• Формула малахита: Cu2(OH)2CO3.
• Молярная масса:
  • Cu: 63.55 г/моль, 2 атома → 127.10 г/моль
  • O: в OH2 и CO3 вместе 5 атомов O → 5×16.00 = 80.00 г/моль
  • H: 2 атома H → 2×1.008 ≈ 2.02 г/моль
  • C: 12.01 г/моль Итого: 127.10 + 80.00 + 2.02 + 12.01 ≈ 221.13 г/моль
• Масса малахита дана как 444 г.
• Моли малахита: n_mала = 444 г / 221.13 г/моль ≈ 2.01 моль

2. Энергия, необходимая для разложения малахита

• По термохимическому уравнению разложение требует тепло: примерно +47 кДж на 1 моль (для разложения энтальпия ΔH ≈ +47 кДж/моль; знак в уравнении в задании может быть ошибочным: разложение обычно endothermic).
• Энергия, необходимая для 2.01 моль: E_нужно = 2.01 × 47 кДж ≈ 94.4 кДж.

3. Теплота сгорания метана и доля, используемая на разложение

• Стандартная теплота сгорания метана CH4 ≈ 890 кДж/моль (отрицательный знак, т.к. тепло выделяется).
• Только 75% выделяемой энергии реально используется для разложения: эффективная энергия на 1 моль CH4 = 0.75 × 890 ≈ 668 кДж/моль.
• Необходимое количество молекул CH4 по энергии: n_CH4 = E_нужно / эффективная_энергия_за_моль n_CH4 ≈ 94.4 кДж / 668 кДж/моль ≈ 0.141 моль.

4. Объем метана

• При условий стандартного состояния (STP) один моль газа занимает 22.4 л.
• Объем CH4: V_CH4 ≈ 0.141 моль × 22.4 л/моль ≈ 3.16 л.
• Итог: нужно сжечь примерно 3.2 литра метана при стандартных условиях (0 °C и 1 атм).

Дополнительно:

• Если взять другую температуру/давление (например, комнатные условия), объем будет иным. Формула для объема: V = nRT/P, где подстановку делаете для нужных T и P. Но для задачи обычно принимают STP и получают ≈ 3.2 л.
• Примечание по знаку в уравнении: в задаче написано -47 кДж, что может означать экзотермический эффект; при разложении малахита обычно требуется тепло, поэтому разумно взять положительное +47 кДж/моль для расчета энергии разложения.