Чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при окислении 8 г серы кислородом до SO3, нам нужно учитывать два этапа процесса окисления:
- Окисление серы (S) до диоксида серы (SO2).
- Окисление диоксида серы (SO2) до триоксида серы (SO3).
Этап 1: Окисление серы до диоксида серы (SO2)
Реакция:
[ \text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2 ]
Условие задачи сообщает, что при окислении 8 г серы выделяется 74 кДж теплоты.
Этап 2: Окисление диоксида серы до триоксида серы (SO3)
Реакция:
[ 2\text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{SO}_3 ]
Условие задачи сообщает, что при окислении 8 г SO2 выделяется 12 кДж теплоты. Однако, для корректного расчета нужно пересчитать это количество теплоты на одну моль SO2.
Расчеты:
Молярная масса серы (S): 32 г/моль.
Масса серы = 8 г, следовательно, количество вещества серы:
[ n(\text{S}) = \frac{8 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}} = 0{,}25 \, \text{моль} ]
Молярная масса SO2: 64 г/моль.
Масса SO2 = 8 г, следовательно, количество вещества SO2:
[ n(\text{SO}_2) = \frac{8 \, \text{г}}{64 \, \text{г/моль}} = 0{,}125 \, \text{моль} ]
Теперь, чтобы найти общее количество теплоты, выделяющееся при полном окислении серы до SO3, нужно сложить теплоту, выделяющуюся на каждом этапе:
- Теплота окисления S до SO2: 74 кДж (для 8 г S).
- Теплота окисления SO2 до SO3: из условия 12 кДж на 8 г SO2.
Таким образом, общее количество теплоты при окислении 8 г серы до SO3 будет:
[ Q_{\text{total}} = 74 \, \text{кДж} + 12 \, \text{кДж} = 86 \, \text{кДж} ]
Ответ: При окислении 8 г серы кислородом до SO3 выделится 86 кДж теплоты.