Задание №27 — Типы расчётных задач
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
2CH3Cl(г) + 2Na(тв.) = C2H6(г) + 2NaCl(тв.) + 763 кДж,
выделилось 381,5 кДж теплоты. Вычислите объём (н.у.) хлорметана, вступившего в реакцию. (Запишите число с точностью до десятых.)
Правильный ответ
22.4
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи нам необходимо соотнести количество теплоты, указанное в термохимическом уравнении, с количеством теплоты, которое выделилось в ходе конкретного эксперимента.
1. Проанализируем термохимическое уравнение реакции:
2 CH3Cl (г) + 2 Na (тв.) = C2H6 (г) + 2 NaCl (тв.) + 763 кДж
Из уравнения видно, что при взаимодействии 2 моль хлорметана (CH3Cl) выделяется 763 кДж теплоты. Коэффициент перед формулой вещества в таких уравнениях прямо указывает на количество вещества в молях.
2. Определим количество вещества (n) хлорметана, которое вступило в реакцию в нашем случае. Составим пропорцию:
При вступлении в реакцию 2 моль CH3Cl выделяется 763 кДж теплоты.
При вступлении в реакцию n моль CH3Cl выделилось 381,5 кДж теплоты.
n(CH3Cl) = (2 моль * 381,5 кДж) / 763 кДж = 763 / 763 = 1 моль.
3. Теперь вычислим объем хлорметана при нормальных условиях (н.у.). Для этого воспользуемся формулой связи объема и количества вещества через молярный объем (Vm = 22,4 л/моль):
V(CH3Cl) = n(CH3Cl) * Vm
V(CH3Cl) = 1 моль * 22,4 л/моль = 22,4 л.
Полученное значение соответствует требуемой точности (до десятых).
Ответ: 22,4 л
Источник: ФИПИ