Реши 8 задание

Краткий ответ: а) \(Q = 1845\) кДж; б) \(V(\mathrm{O_2}) = 112\) л (при н. у.).

Как решать

Термохимическое уравнение:

\[ \mathrm{C_{(тв.)}+O_{2(г.)}=CO_{2(г.)}+410\ кДж} \]

Запись «\(+410\) кДж» означает: при сгорании 1 моль углерода выделяется 410 кДж.

а) Теплота при сгорании 54 г углерода

Молярная масса углерода:

\[ M(C)=12\ г/моль \]

Количество вещества:

\[ n(C)=\frac{54}{12}=4{,}5\ моль \]

Если 1 моль даёт 410 кДж, то:

\[ Q=4{,}5\cdot 410=1845\ кДж \]

Ответ: \(1845\) кДж.

Можно и пропорцией:

\[ 12\ г\ C \rightarrow 410\ кДж \] \[ 54\ г\ C \rightarrow x \]

\[ x=\frac{54\cdot 410}{12}=1845\ кДж \]

б) Объём кислорода, если выделилось 2050 кДж

Находим количество теплоты в «порциях» по 410 кДж:

\[ \frac{2050}{410}=5 \]

Значит, прореагировало 5 моль углерода. По уравнению на 1 моль \(C\) нужен 1 моль \(O_2\), поэтому кислорода тоже 5 моль.

При нормальных условиях:

\[ V_m=22{,}4\ л/моль \]

\[ V(O_2)=5\cdot 22{,}4=112\ л \]

Ответ: \(112\) л \(O_2\) при н. у.

Проверка

• \(54\) г — это \(4{,}5\) моль, поэтому теплоты должно быть в \(4{,}5\) раза больше, чем 410 кДж: \(1845\) кДж.
• \(2050\) кДж — это ровно \(5\) раз по 410 кДж, значит, кислорода 5 моль, то есть \(5\cdot22{,}4=112\) л.