Задание №27 — Типы расчётных задач
Какое количество теплоты выделится при восстановлении железной окалины массой 139,2 г в соответствии с термохимическим уравнением реакции
3Fe3O4(тв.) + 8Al(тв.) = 9Fe(тв.) + 4Al2O3(тв.) + 829 кДж?
(Запишите число с точностью до десятых.)
Правильный ответ
165.8
Пояснение
Решение.
Для решения задачи нам необходимо соотнести массу исходного вещества с количеством теплоты, которое выделяется в ходе химической реакции.
1. Сначала рассчитаем молярную массу железной окалины Fe3O4:
M(Fe3O4) = 3 * 56 + 4 * 16 = 168 + 64 = 232 г/моль.
2. Вычислим количество вещества (число моль) железной окалины, которое вступило в реакцию:
n(Fe3O4) = m(Fe3O4) / M(Fe3O4) = 139,2 г / 232 г/моль = 0,6 моль.
3. Посмотрим на термохимическое уравнение реакции:
3 Fe3O4 + 8 Al = 9 Fe + 4 Al2O3 + 829 кДж.
Из уравнения видно, что при восстановлении 3 моль Fe3O4 выделяется 829 кДж теплоты.
4. Составим пропорцию, чтобы найти количество теплоты (Q), которое выделится при использовании 0,6 моль вещества:
3 моль Fe3O4 — 829 кДж
0,6 моль Fe3O4 — Q кДж
5. Решим пропорцию:
Q = (0,6 моль * 829 кДж) / 3 моль = 497,4 / 3 = 165,8 кДж.
Ответ: 165,8
Источник: ФИПИ