Задание №27 — Типы расчётных задач
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
СН4(г) + 2О2(г) = СО2(г) + 2Н2О(г) + 802кДж
выделилось 401 кДж теплоты. Определите объём (н.у.) сгоревшего метана. (Запишите число с точностью до десятых.)
Правильный ответ
11.2
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи воспользуемся термохимическим уравнением реакции горения метана:
CH4(г) + 2O2(г) → CO2(г) + 2H2O(г) + 802 кДж
Шаг 1. Анализ уравнения.
Из уравнения видно, что при сгорании 1 моль метана (CH4) выделяется 802 кДж теплоты. Это значение называется тепловым эффектом реакции.
Шаг 2. Нахождение количества вещества метана.
По условию задачи в результате реакции выделилось 401 кДж теплоты. Составим пропорцию, чтобы найти количество вещества (n) сгоревшего метана:
1 моль CH4 — 802 кДж
x моль CH4 — 401 кДж
n(CH4) = x = (1 моль * 401 кДж) / 802 кДж = 0,5 моль.
Шаг 3. Вычисление объёма метана.
Объём газа при нормальных условиях (н.у.) рассчитывается по формуле: V = n * Vm, где Vm — молярный объём любого газа при н.у., равный 22,4 л/моль.
V(CH4) = 0,5 моль * 22,4 л/моль = 11,2 л.
Ответ: 11,2 л
Источник: ФИПИ