Вопрос школьника
В соответствии с термохимическим уравнением
C+O2=CO2+402
1206 кДж теплоты выделяется при горении угля массой
Ответ от учителя
Термохимическое уравнение C+O2=CO2+402 описывает процесс горения угля, при котором масса угля реагирует с кислородом и образуется углекислый газ и 402 кДж теплоты.
Для решения задачи необходимо знать массу угля, который горит. Пусть масса угля равна m граммов. Тогда количество молей угля можно вычислить по формуле:
n(C) = m/M(C),
где M(C) — молярная масса угля, равная 12 г/моль.
Таким образом, количество молей угля будет равно:
n(C) = m/12 моль.
Количество молей кислорода, необходимых для полного сгорания угля, можно вычислить по стехиометрическому коэффициенту перед кислородом в уравнении реакции. Он равен 1, то есть на каждый моль угля требуется один моль кислорода. Таким образом, количество молей кислорода будет равно:
n(O2) = n(C) = m/12 моль.
Образование углекислого газа также происходит по стехиометрическому коэффициенту перед ним в уравнении реакции. На каждый моль угля образуется один моль углекислого газа. Таким образом, количество молей углекислого газа будет равно:
n(CO2) = n(C) = m/12 моль.
Теплота, выделяющаяся при горении угля, равна 1206 кДж. Это количество теплоты соответствует реакции с массой угля, равной 12 граммам (один моль угля). Для рассчитывания теплоты, выделяющейся при горении m граммов угля, необходимо использовать пропорцию:
1206 кДж / 12 г = Q / m г,
где Q — теплота, выделяющаяся при горении m граммов угля.
Решая уравнение относительно Q, получаем:
Q = 1206 кДж * m / 12 г.
Таким образом, теплота, выделяющаяся при горении угля массой m граммов, равна 100.5 м * m кДж.
Например, если масса угля равна 50 граммам, то количество молей угля, кислорода и углекислого газа будет равно:
n(C) = 50 г / 12 г/моль = 4.17 моль,
n(O2) = n(C) = 4.17 моль,
n(CO2) = n(C) = 4.17 моль.
Теплота, выделяющаяся при горении 50 граммов угля, будет равна:
Q = 1206 кДж * 50 г / 12 г = 5025 кДж.
