54. Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 165 л (н.у.) ацетилена, если продуктами сгорания являются диоксид углерода и пары воды...
Условие:
Решение:
Для вычисления количества выделяющейся теплоты при сгорании ацетилена, нам необходимо знать его уравнение реакции сгорания. Уравнение реакции сгорания ацетилена (C2H2) можно записать следующим образом:
C2H2 + 2.5O2 -> 2CO2 + H2O
Из уравнения видно, что при сгорании одной молекулы ацетилена образуется две молекулы диоксида углерода (CO2) и одна молекула воды (H2O).
Теплота сгорания ацетилена (ΔH) может быть вычислена с использованием теплоты образования продуктов сгорания и реагентов. Однако, для точного вычисления требуется знание теплот образования каждого компонента.
Предположим, что мы знаем теплоты образования диоксида углерода и воды, которые составляют -393.5 кДж/моль и -285.8 кДж/моль соответственно.
Тогда, для вычисления теплоты сгорания ацетилена, мы можем использовать следующую формулу:
ΔH = (2 * ΔHf(CO2)) + (ΔHf(H2O)) - (ΔHf(C2H2))
ΔH = (2 * -393.5 кДж/моль) + (-285.8 кДж/моль) - (ΔHf(C2H2))
Теплота образования ацетилена (ΔHf(C2H2)) составляет около 226.7 кДж/моль.
Подставляя значения, получаем:
ΔH = (2 * -393.5 кДж/моль) + (-285.8 кДж/моль) - (226.7 кДж/моль)
ΔH = -787 кДж/моль
Теперь, чтобы вычислить количество теплоты, выделяющейся при сгорании 165 л (н.у.) ацетилена, нам необходимо знать его молярную массу. Молярная масса ацетилена (C2H2) составляет около 26 г/моль.
Теперь мы можем использовать следующую формулу для вычисления количества теплоты:
Q = ΔH * n
где Q - количество теплоты, выделяющейся при сгорании ацетилена, ΔH - теплота сгорания ацетилена, n - количество молей ацетилена.
Для вычисления количества молей ацетилена, мы можем использовать следующую формулу:
n = V / Vm
где V - объем ацетилена (165 л), Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22.4 л/моль).
Подставляя значения, получаем:
n = 165 л / 22.4 л/моль
n ≈ 7.37 моль
Теперь, подставляя значения в формулу для вычисления количества теплоты, получаем:
Q = -787 кДж/моль * 7.37 моль
Q ≈ -5793.19 кДж
Таким образом, при сгорании 165 л (н.у.) ацетилена выделится примерно 5793.19 кДж теплоты.