Для вычисления теплового эффекта реакции нам потребуется использовать уравнение Гересса, которое позволяет считать тепловой эффект реакции на основе тепловых эффектов реакций, которые мы знаем.
В данном случае у нас есть информация о тепловом эффекте полного сгорания метана (CH4), а мы хотим вычислить тепловой эффект реакции, в которой метан превращается в два молекулы воды (H2O) и одну молекулу углекислого газа (CO2). Таким образом, нам потребуется знать тепловой эффект реакции превращения одной молекулы метана в две молекулы воды и одну молекулу углекислого газа.
Используя уравнение Гересса, мы можем записать следующее:
Тепловой эффект реакции = Тепловой эффект превращения CH4 в H2O и CO2
= (Тепловой эффект превращения CH4 в H2O) + (Тепловой эффект превращения CH4 в CO2)
= (Тепловой эффект превращения CH4 в H2O) + (Тепловой эффект превращения CO2 в H2O) + (Тепловой эффект превращения CH4 в CO2)
Для вычисления каждого из этих тепловых эффектов, нам потребуется знать их значения.
Теперь давайте рассмотрим каждый из этих тепловых эффектов по отдельности.
1) Тепловой эффект превращения CH4 в H2O
Уравнение реакции: CH4 → 2H2O
Мы знаем, что тепловой эффект этой реакции равен -890 кДж.
2) Тепловой эффект превращения CH4 в CO2
Уравнение реакции: CH4 → CO2
Мы знаем, что тепловой эффект этой реакции равен -394 кДж.
3) Тепловой эффект превращения CO2 в H2O
Уравнение реакции: CO2 → H2O
Мы знаем, что тепловой эффект этой реакции равен -393 кДж.
Теперь мы можем использовать эти значения для вычисления теплового эффекта реакции:
Тепловой эффект реакции = (Тепловой эффект превращения CH4 в H2O) + (Тепловой эффект превращения CO2 в H2O) + (Тепловой эффект превращения CH4 в CO2)
= (-890 кДж) + (-393 кДж) + (-394 кДж)
= -1677 кДж
Таким образом, тепловой эффект реакции CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2 + Q равен -1677 кДж.
Но в нашем задании также указано, что при полном сгорании 13,6 г метана было выделено 756,5 кДж теплоты.
Поскольку тепловой эффект реакции равен -1677 кДж, то последний теплоты равно тепловому эффекту реакции, умноженному на массу метана, разделенному на молярную массу метана и умноженному на молярную массу оксида углерода (левая часть уравнения):
Гомологи: CH=-CH этин
CH=-C-CH3 пропин
Изомеры: CH3 - C=- C - CH(СH3) - C H(CH2-CH3)- CH2 - C H2- CH3
5-этил 4-метил октин-2
СH3- СH(CH3) - С =- С - СH(CH2-CH3) - СH2 - С H2- СH3
2-метил 5-этил октин-3