на основании термохимического уравнения горения ацетилена c2h2 вычислите количество теплоты которое выделится при сгорании ацетилена массой 2,6 г объемом 56л н.у.
на основании термохимического уравнения горения ацетилена c2h2 вычислите количество теплоты которое выделится при сгорании ацетилена массой 2,6 г объемом 56л н.у.
Для решения задачи нам нужно воспользоваться термохимическим уравнением горения ацетилена (C₂H₂) и применить законы стехиометрии и термохимии.
Термохимическое уравнение горения ацетилена выглядит следующим образом:
[ 2 \text{C}_2\text{H}_2(g) + 5 \text{O}_2(g) \rightarrow 4 \text{CO}_2(g) + 2 \text{H}_2\text{O}(l) \quad \Delta H = -2598 \text{ кДж} ]
Это уравнение показывает, что при сгорании 2 молей ацетилена выделяется 2598 кДж тепла. Нам нужно найти количество теплоты, которое выделится при сгорании 2,6 г ацетилена.
Вычислим молекулярную массу ацетилена (C₂H₂): [ \text{M}_{\text{C}_2\text{H}_2} = 2 \times 12\, \text{г/моль} + 2 \times 1\, \text{г/моль} = 26\, \text{г/моль} ]
Найдём количество молей ацетилена в 2,6 г: [ n = \frac{m}{M} = \frac{2,6\, \text{г}}{26\, \text{г/моль}} = 0,1\, \text{моль} ]
Используем термохимическое уравнение для вычисления выделившегося тепла: [ 2 \, \text{моль} \, \text{C}_2\text{H}_2 \rightarrow 2598 \, \text{кДж} ] Для 0,1 моль: [ Q = 0,1 \, \text{моль} \times \frac{2598 \, \text{кДж}}{2 \, \text{моль}} = 129,9 \, \text{кДж} ]
Теперь рассмотрим другой аспект задачи — объем ацетилена при нормальных условиях (н.у.). Нормальные условия соответствуют температуре 0°C (273,15 K) и давлению 1 атм (101,325 кПа). При этих условиях 1 моль любого идеального газа занимает объем 22,414 л.
Вычислим количество молей ацетилена в объеме 56 л при н.у.: [ n = \frac{V}{V_m} = \frac{56\, \text{л}}{22,414 \, \text{л/моль}} \approx 2,5 \, \text{моль} ]
Вычислим количество теплоты, выделяющееся при сгорании 2,5 моль ацетилена: [ Q = 2,5 \, \text{моль} \times \frac{2598 \, \text{кДж}}{2 \, \text{моль}} = 3247,5 \, \text{кДж} ]
Таким образом, при сгорании 2,6 г ацетилена выделится 129,9 кДж тепла, а при сгорании 56 л ацетилена при нормальных условиях выделится 3247,5 кДж тепла.
Для вычисления количества теплоты, выделяющегося при сгорании ацетилена, необходимо использовать термохимическое уравнение реакции горения ацетилена:
C2H2 + 5/2 O2 -> 2 CO2 + H2O
Из уравнения видно, что при сгорании 1 моль ацетилена выделяется 1300 кДж теплоты. Так как нам дана масса ацетилена (2,6 г) и его объем (56 л), нужно сначала перевести массу ацетилена в моль и учесть его объем при н.у.
Найдем количество молей ацетилена: Молярная масса C2H2 = 2*12 + 2 = 26 г/моль Количество молей = масса / молярная масса = 2,6 г / 26 г/моль = 0,1 моль
Поскольку ацетилен горит в объеме 56 л н.у., то объем ацетилена будет равен 56 л / 22,4 л/моль = 2,5 моль.
Теперь вычислим количество теплоты, которое выделится при сгорании ацетилена массой 2,6 г: Количество теплоты = количество молей 1300 кДж/моль = 0,1 моль 1300 кДж/моль = 130 кДж
Таким образом, при сгорании 2,6 г ацетилена объемом 56 л н.у. выделится 130 кДж теплоты.
