Дано. Решение . 2H²+O²= . 2H²O+484кДж m(H²)-160г Найти Q-?

Задача (по смыслу): дан химический реакционный стиль 2 H2 + O2 → 2 H2O (г = газовая вода) с выделением Q = 484 кДж на прямую «пакет» реакции (то есть на 2 моля H2). Дано m(H2) = 160 г. Найти Q.

Разбор и решение по шагам

1. Примем, что данная энергия 484 кДж относится к полной стехиометрической порции реакции:

• 2 моля H2 реагируют с O2 и образуют 2 моля H2O с выделением 484 кДж.
• Следовательно, ΔHrxn = -484 кДж на 2 моль H2 (экзотермическая реакция).

2. Найдем количество молей водорода, имеющегося в образце:

• Молярная масса H2 ≈ 2.016 г/моль (упрощенно часто используют 2 г/моль).
• Если использовать приближенно: n(H2) = m/M = 160 г / 2 г/моль = 80 моль.
• Точнее: n(H2) = 160 / 2.016 ≈ 79.37 моль.

3. Сколько «пакетов» реакции пройдёт для данного количества водорода:

• Каждый пакет реагирует 2 моль H2.
• n-пакетов = n(H2) / 2.
• При приближении: n-пакетов = 80 / 2 = 40.
• Точнее: 79.37 / 2 ≈ 39.69 пакета.

4. Найдём выделяемую теплоемкость Q:

• На один пакет выделяется 484 кДж (отрицательно для системы: Q = -484 кДж).

• Q = n-пакетов × (-484 кДж).

• При приближении: Q ≈ 40 × (-484) кДж = -19 360 кДж.

• Точнее: Q ≈ 39.69 × (-484) кДж ≈ -19 216 кДж.

5. Ответ:

• Масса водорода 160 г полностью реагирует, выделяя примерно 1.92×10^4 кДж.
• В знак: Q ≈ -1.94 × 10^4 кДж (минус означает выделение теплоты системе; если требуется величина тепла без знака, то |Q| ≈ 1.94×10^4 кДж).

Дополнительные примечания

• Если считать, что вода образуется в газообразном виде (H2O(g)), используемая величина ΔHrxn ≈ -484 кДж на 2 моля H2 корректна. Если бы вода образовывалась как жидкость, ΔHrxn был бы около -572 кДж на 2 моль H2, и соответствующий ответ изменился бы примерно на 18–19%. В данной задаче принимаем газовую воду, как в условии.
• Можно также выразить зависимость через удельную теплоту на грамм водорода: 484 кДж на 4.032 г H2 ≈ 120 кДж/г. Тогда Q = -120 кДж/г × 160 г ≈ -19 200 кДж (практически то же значение).

Если нужно, могу привести решение с учётом точной молярной массы H2 (2.016 г/моль) или рассчитать для жидкой воды.