Вычисление теплоты сжигания железа с примесями
По термохимическому уравнению реакции 3Fe(тв) + 2O₂(г) = Fe₃O₄(тв) + 1116 кДж вычислите количество теплоты, выделившейся при сжигании 1 кг железа, содержащего 6% примеси.
Дано
`m_text{тех.}(Fe) = 1 text{ кг} = 1000 text{ г}`
`ω(text{примесей}) = 6%`
Найти
`Q = text{ ?}`
Решение
Запишем термохимическое уравнение реакции:
`3Fe_((тв.)) + 2O_(2(г.)) = Fe_3O_(4(тв.)) + 1116 text{ кДж}`
Найдём массовую долю чистого железа:
`ω(Fe) = 100 - ω(text{примесей}) = 100 - 6 = 94%`
Вычислим массу чистого железа:
`m(Fe) = (ω(Fe)*m_text{тех.}(Fe))/100 = (94*1000)/100 = 940 text{ г}`
Найдём количество вещества железа:
`n(Fe) = (m(Fe))/(M(Fe)) = 940/56 = 16.79 text{ моль}`
Согласно термохимическому уравнению, при сжигании 3 моль железа выделяется 1116 кДж теплоты. Составим пропорцию:
`{:(3 text{ моль } Fe, — ,1116 text{ кДж}),(16.79 text{ моль } Fe, — ,Q):}`
Решим пропорцию:
`Q = (16.79*1116)/3 = 6246 text{ кДж}`
Ответ
`Q = 6246 text{ кДж}`