Question

Сго­ра­ние во­до­ро­да и ме­та­на про­те­ка­ет со­глас­но тер­мо­хи­ми­че­ским урав­не­ни­ям: фото

Рас­счи­тай­те ко­ли­че­ство теп­ло­ты (кДж), ко­то­рая вы­де­лит­ся при сго­ра­нии смеси во­до­ро­да и ме­та­на объемом 120дм3, если объем водорода относиться к объему метана как 1: 4 со­от­вет­ствен­но.​

Answer 1

Для решения данной задачи, нам необходимо воспользоваться уравнениями сгорания водорода и метана, которые предоставлены на рисунке. Уравнение сгорания водорода: H2 + ½ O2 -> H2O ΔH1 = -286 кДж Уравнение сгорания метана: CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O ΔH2 = -802 кДж Обратите внимание, что энтальпия реакции сгорания метана указана относительно образования одного моля метана. Так как объем водорода относится к объему метана как 1:4, это означает, что мы имеем 4 моля метана и 1 моль водорода в данной смеси. Теперь нам необходимо рассчитать количество теплоты, выделяющейся при сгорании данной смеси. 1. Рассчитаем количество моль смеси водорода и метана: Количество моль = объем / молярный объем Количество моль водорода = 120 дм3 / 22,4 дм3/моль = 5,36 моль Количество моль метана = 4 * 5,36 моль = 21,44 моль 2. Рассчитаем количество теплоты, выделяющееся при сгорании водорода и метана: Количество теплоты = количество моль * ΔH Количество теплоты от сгорания водорода = 5,36 моль * (-286 кДж/моль) = -1530,16 кДж Количество теплоты от сгорания метана = 21,44 моль * (-802 кДж/моль) = -17184,88 кДж 3. Сложим количество теплоты от сгорания водорода и метана: Общее количество теплоты = количество теплоты от сгорания водорода + количество теплоты от сгорания метана Общее количество теплоты = -1530,16 кДж + (-17184,88 кДж) = -18715,04 кДж Таким образом, при сгорании смеси водорода и метана объемом 120 дм3, выделится 18715,04 кДж теплоты.