Конечно, давай решим эти задачи вместе!
*Задача 2*
Для решения задачи нам понадобится термохимическое уравнение: $$2C_2H_2 + 5O_2 = 4CO_2 + 2H_2O + 2610 \text{ кДж}$$
По уравнению, при сгорании 2 моль ацетилена ($$C_2H_2$$) выделяется 2610 кДж теплоты. Сначала найдем молярную массу ацетилена:
$$M(C_2H_2) = 2 * 12 + 2 * 1 = 26 \text{ г/моль}$$
Значит, 2 моль ацетилена имеют массу $$2 * 26 = 52 \text{ г}$$. Теперь составим пропорцию:
52 г $$C_2H_2$$ – 2610 кДж
x г $$C_2H_2$$ – 652,5 кДж
Решаем пропорцию:
$$x = \frac{52 \text{ г} * 652,5 \text{ кДж}}{2610 \text{ кДж}} = 13 \text{ г}$$
**Ответ: 13 г**
*Задача 4*
Чтобы составить термохимическое уравнение реакции, нужно знать, какие вещества реагируют и какие продукты образуются. В данном случае, цинк (Zn) реагирует с кислородом ($$O_2$$) из воздуха, образуя оксид цинка (ZnO). Запишем уравнение реакции:
$$2Zn + O_2 = 2ZnO$$
Теперь нужно учесть тепловой эффект. Известно, что при сжигании 6,5 г цинка выделяется 34,8 кДж теплоты. Сначала найдем молярную массу цинка:
$$M(Zn) = 65,4 \text{ г/моль}$$
Теперь найдем количество вещества цинка (n):
$$n = \frac{m}{M} = \frac{6,5 \text{ г}}{65,4 \text{ г/моль}} ≈ 0,1 \text{ моль}$$
По уравнению реакции, 2 моль цинка выделяют некоторое количество теплоты (Q). Составим пропорцию:
0, 1 моль Zn – 34,8 кДж
2 моль Zn – Q кДж
Решаем пропорцию:
$$Q = \frac{2 \text{ моль} * 34,8 \text{ кДж}}{0,1 \text{ моль}} = 696 \text{ кДж}$$
Теперь мы можем записать термохимическое уравнение:
$$2Zn + O_2 = 2ZnO + 696 \text{ кДж}$$
**Ответ: $$2Zn + O_2 = 2ZnO + 696 \text{ кДж}$$**
*Задача 6*
В этой задаче нам дано термохимическое уравнение: $$2KClO_3 = 2KCl + 3O_2 - 91 \text{ кДж}$$
Это означает, что при разложении 2 моль $$KClO_3$$ поглощается 91 кДж теплоты. Нам нужно узнать, какой объем кислорода выделится, если затрачено 182 кДж теплоты. Сначала составим пропорцию:
91 кДж – 3 моль $$O_2$$
182 кДж – x моль $$O_2$$
Решаем пропорцию:
$$x = \frac{182 \text{ кДж} * 3 \text{ моль}}{91 \text{ кДж}} = 6 \text{ моль}$$
Теперь, зная количество вещества кислорода, найдем его объем при нормальных условиях (н.у.). Молярный объем газа при н.у. равен 22,4 л/моль. Значит:
$$V = n * V_m = 6 \text{ моль} * 22,4 \text{ л/моль} = 134,4 \text{ л}$$
**Ответ: 134,4 л**
*Задача 8*
Согласно термохимическому уравнению: $$CH_4 + 2O_2 = CO_2 + 2H_2O + 802 \text{ кДж}$$
При сжигании 1 моль метана ($$CH_4$$) выделяется 802 кДж теплоты. Сначала найдем молярную массу метана:
$$M(CH_4) = 12 + 4 * 1 = 16 \text{ г/моль}$$
Теперь найдем количество вещества метана в 24 г:
$$n = \frac{m}{M} = \frac{24 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 1,5 \text{ моль}$$
Составим пропорцию:
1 моль $$CH_4$$ – 802 кДж
1,5 моль $$CH_4$$ – x кДж
Решаем пропорцию:
$$x = \frac{1,5 \text{ моль} * 802 \text{ кДж}}{1 \text{ моль}} = 1203 \text{ кДж}$$
**Ответ: 1203 кДж**
*Задача 10*
Чтобы составить термохимическое уравнение, нужно знать, какие вещества реагируют и какие продукты образуются. В данном случае, водород ($$H_2$$) реагирует с кислородом ($$O_2$$), образуя воду ($$H_2O$$). Уравнение реакции:
$$2H_2 + O_2 = 2H_2O$$
Известно, что при сгорании 20 г водорода выделяется 2860 кДж теплоты. Сначала найдем молярную массу водорода:
$$M(H_2) = 2 * 1 = 2 \text{ г/моль}$$
Теперь найдем количество вещества водорода:
$$n = \frac{m}{M} = \frac{20 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 10 \text{ моль}$$
По уравнению реакции, 2 моль водорода выделяют некоторое количество теплоты (Q). Составим пропорцию:
10 моль $$H_2$$ – 2860 кДж
2 моль $$H_2$$ – Q кДж
Решаем пропорцию:
$$Q = \frac{2 \text{ моль} * 2860 \text{ кДж}}{10 \text{ моль}} = 572 \text{ кДж}$$
Теперь мы можем записать термохимическое уравнение:
$$2H_2 + O_2 = 2H_2O + 572 \text{ кДж}$$
Чтобы все было правильно, нужно удвоить коэффициенты и тепловой эффект:
$$4H_2 + 2O_2 = 4H_2O + 1144 \text{ кДж}$$
**Ответ: $$4H_2 + 2O_2 = 4H_2O + 1144 \text{ кДж}$$**
*Задача 12*
В этой задаче дано термохимическое уравнение: $$3H_2 + N_2 = 2NH_3 + 92 \text{ кДж}$$
Это означает, что при образовании 2 моль аммиака ($$NH_3$$) выделяется 92 кДж теплоты. Нам нужно узнать, какой объем аммиака получится, если выделилось 23 кДж теплоты. Сначала составим пропорцию:
92 кДж – 2 моль $$NH_3$$
23 кДж – x моль $$NH_3$$
Решаем пропорцию:
$$x = \frac{23 \text{ кДж} * 2 \text{ моль}}{92 \text{ кДж}} = 0,5 \text{ моль}$$
Теперь, зная количество вещества аммиака, найдем его объем при нормальных условиях (н.у.). Молярный объем газа при н.у. равен 22,4 л/моль. Значит:
$$V = n * V_m = 0,5 \text{ моль} * 22,4 \text{ л/моль} = 11,2 \text{ л}$$
**Ответ: 11,2 л**
*Задача 14*
В результате реакции, термохимическое уравнение которой: $$2SO_2 + O_2 = 2SO_3 + 198 \text{ кДж}$$, выделилось 297 кДж теплоты. Вычислите объем израсходованного оксида серы (IV).
Сначала составим пропорцию:
198 кДж – 2 моль $$SO_2$$
297 кДж – x моль $$SO_2$$
Решаем пропорцию:
$$x = \frac{297 \text{ кДж} * 2 \text{ моль}}{198 \text{ кДж}} = 3 \text{ моль}$$
Теперь, зная количество вещества $$SO_2$$, найдем его объем при нормальных условиях (н.у.). Молярный объем газа при н.у. равен 22,4 л/моль. Значит:
$$V = n * V_m = 3 \text{ моль} * 22,4 \text{ л/моль} = 67,2 \text{ л}$$
**Ответ: 67,2 л**
*Задача 16*
Дано термохимическое уравнение: $$2Mg + O_2 = 2MgO + 1204 \text{ кДж}$$. В результате реакции выделилось 903 кДж теплоты. Какая масса магния (в граммах) сгорела?
По термохимическому уравнению, при сгорании 2 моль магния выделяется 1204 кДж теплоты. Сначала найдем молярную массу магния:
$$M(Mg) = 24 \text{ г/моль}$$
Значит, 2 моль магния имеют массу $$2 * 24 = 48 \text{ г}$$. Теперь составим пропорцию:
48 г $$Mg$$ – 1204 кДж
x г $$Mg$$ – 903 кДж
Решаем пропорцию:
$$x = \frac{48 \text{ г} * 903 \text{ кДж}}{1204 \text{ кДж}} = 36 \text{ г}$$
**Ответ: 36 г**