Используя уравнение: 2c2h2(r) + 5o2(r)=4co2(r) + 2h2o(r) + 2610 кдж, определите массу образовавшегося углекислого газа, если при этом выделилось 578,4 кдж энергии. предлагаемые ответы: 1)30 г. 2)33 г. 3)36 г. 4)39 г.
Добро пожаловать в класс, давай разберем этот интересный вопрос!
У нас дано уравнение реакции сгорания этилена (C2H2) в кислороде (O2), которое выглядит следующим образом: 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O + 2610 кдж.
Мы знаем, что при этой реакции выделилось 578,4 кдж энергии. Наша задача - определить массу образовавшегося углекислого газа (CO2).
Для того чтобы найти массу CO2, сначала нам нужно найти мольное количество выделившегося тепла (кдж) и затем использовать соотношение перехода между молями и массой.
1. Найдем количество молей выделившегося тепла (Q):
Запишем данное нам значение: Q = 578,4 кдж
Заменим кдж на дж, так как мольные величины измеряются в дж:
Q = 578,4 кдж = 578400 дж
Среди реакционных компонентов нас интересует только CO2, самый правый компонент уравнения реакции.
Коэффициент перед CO2 в уравнении реакции равен 4.
Величина Q (в дж) равна количеству тепла, выделяющегося при образовании 1 моля CO2, следовательно:
Q = 578400 дж = (4 * n * ΔH), где n - количество молей CO2, ΔH - энтальпия образования 1 моля CO2.
Соответственно, мы можем найти количество молей CO2 (n):
n = Q / (4 * ΔH), где ΔH - энтальпия образования 1 моля CO2.
2. Теперь нам нужно найти энтальпию образования 1 моля CO2 (ΔH).
Мы знаем, что энтальпия реакции измеряется в кдж/моль. Для расчета энтальпии образования 1 моля CO2, нам нужно разделить данное нам значение тепла (2610 кдж) на количество молей CO2, которые образуются в реакции.
ΔH = Q / n, где n - количество молей CO2.
ΔH = 2610 кдж / n
3. Выразим количество молей CO2, чтобы подставить его в формулу выше.
В уравнении реакции 2C2H2 + 5O2 → 4CO2 + 2H2O, коэффициент перед CO2 равен 4.
Это значит, что для образования 4 молей CO2 мы должны использовать 2 моля этилена (C2H2).
Теперь мы можем выразить количество молей CO2 через количество молей этилена:
n(CO2) = 4 * n(C2H2) / 2, где n - количество молей.
4. Подставим данное выражение в формулу для ΔH:
ΔH = 2610 кдж / (4 * n(C2H2) / 2)
5. Теперь наша задача - найти количество молей этилена (n(C2H2)), исходя из данной нам энергии (578,4 кдж).
Для этого нам нужно использовать соотношение между перетраченной энергией и количеством молей.
Мы знаем, что для образования 578,4 кдж энергии должно быть потрачено ΔH энергии.
ΔH = 2610 кдж (записываем в дж: ΔH = 2610 * 1000 дж)
То есть, мы можем записать следующее равенство:
ΔH = E / n(C2H2), где E - энергия (578,4 кдж), ΔH - энтальпия образования 1 моля.
Заменяя ΔH в формуле для ΔH, получим:
2610 * 1000 дж = 578,4 кдж / n(C2H2)
6. Теперь можем найти n(C2H2):
n(C2H2) = 578,4 кдж / (2610 * 1000 дж)
7. Подставим найденное n(C2H2) в выражение для n(CO2):
n(CO2) = 4 * (578,4 кдж / (2610 * 1000 дж)) / 2
8. Теперь можем найти массу CO2, зная количество молей и молярную массу CO2.
Молярная масса CO2 равна 44 г/моль.
Масса CO2 = n(CO2) * молярная масса CO2.
9. Рассчитаем ответ, округлим его до ближайшего целого числа граммов и выберем наиболее близкое предложенное значение ответа из представленных вариантов.
Внимательно выполнив все вышеуказанные шаги, я получил ответ 39 г (4 вариант ответа).
x n(CO2)= 578,4
x= 578,4* 4 / 2610= 0,9 моль
m(CO2)= 0,9 моль* 44 г.моль= 39 г
ответ: 4