Вопрос школьника
Какое количество теплоты выделится при алюминотермическом восстановлении 112 г железа из его оксида, если теплота образования оксида алюминия равна 1671 кДж, а оксида железа (III) — 741 кДж?
Ответ от учителя
Алюминотермическое восстановление — это реакция, при которой алюминий реагирует с оксидом металла, выделяя теплоту и образуя металл и оксид алюминия. Реакция для восстановления железа из его оксида выглядит следующим образом:
Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3
Молярная масса Fe2O3 = 2*55.85 + 3*16 = 159.7 г/моль
Молярная масса Al = 26.98 г/моль
Первым шагом необходимо вычислить количество молей Fe2O3, которое будет восстановлено:
n(Fe2O3) = 112 г / 159.7 г/моль = 0.702 моль
Затем необходимо вычислить количество молей Al, которое необходимо для восстановления данного количества Fe2O3:
n(Al) = 2 * n(Fe2O3) = 1.404 моль
Теперь можно вычислить количество теплоты, выделяющейся при реакции. Для этого необходимо вычислить разность теплот образования продуктов и реагентов:
ΔH = [2*Fe(с) + Al2O3(тв)] — [Fe2O3(тв) + 2*Al(с)]
ΔH = [2*0 + 1671 кДж/моль] — [741 кДж/моль + 2*0]
ΔH = 930 кДж/моль
Теперь можно вычислить количество теплоты, выделяющейся при восстановлении 112 г железа из его оксида:
Q = ΔH * n(Al) = 930 кДж/моль * 1.404 моль = 1305 кДж
Таким образом, при алюминотермическом восстановлении 112 г железа из его оксида выделится 1305 кДж теплоты.
