Теплота сгорания 1 кг угля и объём углекислого газа
Теплота сгорания угля равна 393,5 кДж/моль. Напишите термохимическое уравнение реакции. Рассчитайте количество теплоты, которое выделится при сгорании 1 кг угля. Какой объём углекислого газа (н. у.) образовался, если при сгорании угля выделилось 157,4 кДж теплоты?
Дано
`Q_text{сгор.} = 393.5 text{ кДж/моль}`
`m_1(C) = 1 text{ кг}`
`Q_2 = 157.4 text{ кДж}`
Найти
`Q_1 = text{ ?}`
`V_2(CO_2) = text{ ?}`
Решение
Составим термохимическое уравнение горения угля:
`C_((тв.)) + O_(2(г.)) = CO_(2(г.)) + 393.5 text{ кДж}`
Найдём количество вещества углерода в 1 кг:
`n(C) = (m(C))/(M(C)) = 1/12 = 0.08333 text{ кмоль}`
Согласно термохимическому уравнению, при сгорании 1 моль C выделяется 393.5 кДж. Составим пропорцию:
`{:(393.5 text{ кДж}, — ,1 text{ моль } C),(Q_1, — ,0.08333 text{ моль}):}`
`Q_1 = (0.08333*393.5)/1 = 32.79 text{ кДж}`
Согласно уравнению, выделение 393.5 кДж соответствует образованию 1 моль CO₂. Составим пропорцию:
`{:(393.5 text{ кДж}, — ,1 text{ моль } CO_2),(157.4 text{ кДж}, — ,n(CO_2)):}`
`n(CO_2) = (157.4 * 1) / 393.5 = 0.4 text{ моль}`
Рассчитаем объём CO₂ при н. у.:
`V(CO_2) = n(CO_2) * V_m = 0.4 * 22.4 = 8.96 text{ л}`
Ответ
`Q_1 = 32.79 text{ кДж}`
`V_2(CO_2) = 8.96 text{ л}`