По термохимическому уравнению: S(тв)+O2(г)=SO2(г) Q=297 кДж а) какое количество теплоты выделится при...

Рассмотрим термохимическое уравнение, которое описывает реакцию горения серы:

[ \text{S (тв)} + \text{O}_2 \text{(г)} \rightarrow \text{SO}_2 \text{(г)} \quad \Delta H = -297 \text{ кДж} ]

Это уравнение показывает, что при сгорании 1 моля серы выделяется 297 кДж теплоты.

а) Определим количество теплоты, которое выделится при сгорании 640 г серы.

1. Найдем молярную массу серы (( \text{S} )): [ M(\text{S}) = 32 \text{ г/моль} ]

2. Найдем количество молей серы в 640 г: [ n(\text{S}) = \frac{640 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 20 \text{ моль} ]

3. Поскольку известно, что при сгорании 1 моля серы выделяется 297 кДж теплоты, то при сгорании 20 молей серы выделится: [ Q = 20 \text{ моль} \times 297 \text{ кДж/моль} = 5940 \text{ кДж} ]

Таким образом, при сгорании 640 г серы выделится 5940 кДж теплоты.

б) Определим объем кислорода (н.у), который вступает в реакцию, если выделилось 59.4 кДж теплоты.

1. Сначала найдем количество молей серы, которое соответствует выделению 59.4 кДж теплоты: [ n(\text{S}) = \frac{59.4 \text{ кДж}}{297 \text{ кДж/моль}} = 0.2 \text{ моль} ]

2. Согласно стехиометрии уравнения реакции, на 1 моль серы требуется 1 моль кислорода: [ n(\text{O}_2) = 0.2 \text{ моль} ]

3. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Следовательно, объем кислорода: [ V(\text{O}_2) = 0.2 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 4.48 \text{ л} ]

Таким образом, при выделении 59.4 кДж теплоты вступает в реакцию 4.48 литра кислорода.

в) Определим количество серы (в граммах), которое сгорело, если выделилось 594 кДж теплоты.

1. Найдем количество молей серы, которое соответствует выделению 594 кДж теплоты: [ n(\text{S}) = \frac{594 \text{ кДж}}{297 \text{ кДж/моль}} = 2 \text{ моль} ]

2. Теперь найдем массу серы, соответствующую 2 молям: [ m(\text{S}) = n(\text{S}) \times M(\text{S}) = 2 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} = 64 \text{ г} ]

Таким образом, для выделения 594 кДж теплоты сгорело 64 г серы.

а) Для решения данной задачи нужно использовать закон постоянства теплоты. Молярная масса серы (S) - 32 г/моль, молярная масса кислорода (O2) - 32 г/моль, молярная масса диоксида серы (SO2) - 64 г/моль.

1) Рассчитаем количество молей серы в 640 г: n(S) = m(S) / M(S) = 640 г / 32 г/моль = 20 моль

2) Теплота, выделяющаяся при сгорании 1 моля серы: Q = 297 кДж / 1 моль

3) Найдем количество теплоты, выделяющееся при сгорании 640 г серы: Q = 297 кДж * 20 моль = 5940 кДж

б) Для решения второй задачи, сначала найдем количество молей теплоты, выделяющейся при сгорании 1 моля кислорода: Q = 297 кДж / 2 моль (так как в уравнении коэффициент перед O2 равен 2)

Затем найдем количество молей кислорода, если выделилось 59.4 кДж теплоты: n(O2) = 59.4 кДж / (297 кДж / 2 моль) = 0.2 моль

Далее переведем количество молей кислорода в объем по нормальным условиям (н.у): V(O2) = n(O2) 22.4 л/моль = 0.2 моль 22.4 л/моль = 4.48 л

в) Для решения третьей задачи, найдем количество молей серы, которая сгорела, если выделилось 594 кДж теплоты: n(S) = 594 кДж / (297 кДж / 1 моль) = 2 моль

Затем переведем количество молей серы в граммы: m(S) = n(S) M(S) = 2 моль 32 г/моль = 64 г

Итак, при сгорании 640 г серы выделяется 5940 кДж теплоты, в реакцию вступает 4.48 л кислорода (н.у) и сгорает 64 г серы.

а) По термохимическому уравнению видно, что при сгорании 1 моль серы выделяется 297 кДж теплоты. Молярная масса серы (S) равна 32 г/моль. Сначала найдем количество молей серы в 640 г:

n = m/M = 640 г / 32 г/моль = 20 моль

Таким образом, при сгорании 640 г серы выделится 20 * 297 кДж = 5940 кДж теплоты.

б) Исходя из того, что при сгорании 1 моль кислорода (O2) выделяется 297 кДж теплоты, и зная, что выделилось 59.4 кДж теплоты, найдем количество молей кислорода:

n = Q/Q1 = 59.4 кДж / 297 кДж = 0.2 моль

Так как каждая молекула кислорода состоит из 2 атомов, то 0.2 моль кислорода соответствуют 0.2 * 2 = 0.4 моль O2. Это количество кислорода можно перевести в литры н.у.

в) По аналогии с пунктом (а) найдем количество молей серы, которое сгорело, если выделилось 594 кДж теплоты:

n = Q/Q1 = 594 кДж / 297 кДж = 2 моль

Тогда масса серы, которая сгорела, равна:

m = n M = 2 моль 32 г/моль = 64 г