какое количество тепла выделяется при
Количество теплоты
Понятие количества теплоты.
Мы знаем, что внутреннюю энергию тела можно изменить двумя способами. Путем совершения работы и путём теплообмена. При осуществлении 2 способа изменение внутренней энергии равно количеству переданной теплоты. Количество теплоты может быть, как положительным, так и отрицательным.
Если внутренняя энергия тела увеличивается в процессе теплообмена, то количество теплоты больше нуля. Если внутренняя энергия тела уменьшается в процессе теплообмена, то количество теплоты меньше нуля. То есть тело отдает количество теплоты. Отсюда можно сделать вывод:
Количеством теплоты называют ту часть внутренней энергии, которую тело теряет или получает при теплопередаче.
Отчего зависит Q
О пыт № 1: Возьмём два одинаковых сосуда. Нальем в один из них воду массой 400 г, а в другой растительное масло массой 400 г. Начнём их нагревать с помощью одинаковых горелок. Наблюдая за показаниями термометров. Мы видим, что масло нагревается быстрее. Значит количество теплоты зависит от температуры. Опыт 2: Возьмём 1 кг воды и 1 кг подсолнечного масла. Нагреем оба сосуда на 1 градус. На нагревание воды было потрачено 4.200 Дж. А для нагревания масла потрачено 1700 Дж. Отсюда можно сделать вывод: Количество теплоты зависит от рода вещества.
Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты требуется для нагревания 1 кг вещества на 1 градус называется удельной теплоемкостью вещества.
Обозначается буквой С. Измеряется в Дж, поделить на кг, умножить на градус по Цельсию.
Опыт 3: Возьмём в одном сосуде 400 г воды, а в другом сосуде 200 г воды. Нагреем оба сосуда на одинаковое количество градусов. Для нагревания 1 сосуда потребовалось потратить большее количество теплоты. Вывод: количество теплоты зависит от массы.
Q требуется
При нагревании
При плавлении вещества
Плавлением называют переход вещества из твердого состояния в жидкое состояние.
Формула: Q = m * λ.
Физический смысл удельной теплоты плавления: лямбда показывает, какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 1 кг вещества при температуре плавления.
Единица измерения: Дж/кг.
При парообразовании
Парообразованием называют переход молекул из жидкости в пар.
Формула: Q = m * L
где L — удельная теплота парообразования. Физический смысл удельной теплоты парообразования: L показывает какое количество теплоты необходимо для превращения в пар 1 кг жидкости при температуре кипения.
Единицы: Дж/кг.
Количество теплоты выделяется
1. Для нагревания тел часто используют энергию, выделяющуюся при сгорании топлива.
Различают виды топлива: уголь, нефть, бензин, керосин, торф, спирт, природный газ и так далее.
Энергия, выделяющееся при полном сгорании топлива, называют теплотой сгорания топлива.
Формула: Q = m * q
где q называется удельной теплотой сгорания топлива.
Физический смысл: q показывает какое количество теплоты выделится при горении 1 кг топлива.
Единицы: Дж / кг.
2. При охлаждении веществ: (Так же как и при нагревании вещества).
Формула Q = cm (t2 — t1)
3. При кристаллизации веществ: (Так же как и при плавлении вещества).
Формула Q = m * λ
4. При парообразовании веществ: (Так же как и при парообразовании жидкости).
Формула Q = — m * λ
Физика
Именная карта банка для детей
с крутым дизайном, +200 бонусов
Закажи свою собственную карту банка и получи бонусы
План урока:
Изменение внутренней энергии в расчетах
Работа и теплообмен (теплопередача) – два пути, изменяющих внутреннюю энергию. В преодолении этих путей внутренняя энергия изменяется или на величину совершенной работы А или на величину Q – количество переданной (может быть и отданной) теплоты.
(В седьмом классе было введена буква Δ для обозначения изменения какой-нибудь физической величины. Это использование прописной греческой буквы общепринято).
Пусть через ΔU обозначается изменение внутренней энергии. Тогда ΔU = U2 – U1. Здесь U2 – конечная, а U1 – начальная внутренняя энергия.
В зависимости от пути изменения ΔU можно определить следующими способами:
ΔU = А (если совершается работа) или ΔU = Q (если произошел теплообмен). Изменение ΔU может одновременно пройти двумя способами. И тогда для общего случая:
Согласно уравнению ΔU = Q + A,
Величина ΔU находится математическими расчетами. Результат вычислений бывает как отрицательной, так и положительной:
Слагаемые работа и количество теплоты в равенстве ΔU = Q + A так же могут обладать разными знаками:
На примере это выглядит так.
Внимательно изучив уравнение ΔU = Q + A, можно заметить следующее: если систему рассматриваемых тел изолировать, то есть не выполнять работу, и не дать возможности обмена теплом с внешней средой, то внутренняя энергия тела не сможет изменяться. Это утверждение определяет закон сохранения внутренней энергии и означает, что тепловое движение постоянно.
Еще один важный вывод следует для двух тел, находящихся в изолированном состоянии. При плотном контакте этих тел, начинается процесс теплообмена, что будет продолжаться до той поры, пока температура не выровняется у обоих тел.
Почему в нем присутствует знак модуля? Дело в том, что получение тепла имеет положительное значение, а отдача тепла – отрицательное. Но модули этих чисел равны (модуль – это абсолютное числовое значение величины).
Что означает удельная теплоемкость?
Удельное княжество, удельные земли, удел, как судьба или участь, конечно же, не имеют никакого отношения к физике. Но все же они обозначают что-то отдельное, часть, долю. Вот и в случае с теплотой используется понятие удельной теплоемкости вещества, как величины, связанной с частью, а вернее, с единицей объема этого вещества.
Такой простой опыт можно провести в домашних условиях. В равные емкости налить молока и воды одной массы. Нагревать на одинаковых горелках. Термометром для жидкостей следить за температурой обоих веществ. Не пройдет и минуты, станет заметно, что молоко нагревается быстрее.
Это значит, что для нагрева воды до той же температуры, что и молоко, нужно тепла больше.
Теперь объяснима разница в нагревании молока и воды. Удельные теплоемкости этих веществ различны: вода – 4200 Дж/кг∙ о С, молоко – 4020 (нежирное) и 3875 Дж/кг∙ о С (жирное). Это значит, что нагреть молоко легче, чем воду. Из веществ, приведенных в таблице, вода – самое теплоемкое вещество.
Стоит обратить внимание, что в разных агрегатных состояниях, удельная теплоемкость одного и того же вещества различна. Это зависит от того, что структура вещества в разных состояниях различна.
Какое количество тепла выделяется или поглощается?
Чтобы ответить на этот вопрос, надо выяснить от чего зависит количество теплоты. Зависимость от рода вещества показана на примере нагревания молока и воды. Но этого недостаточно.
Нетрудно догадаться, что тепла понадобится больше, если нужно нагреть воду до горячего состояния, а не сделать ее только теплой. В процессе охлаждения тепла выделится больше от горячей воды, чем от теплой. А характеризует степень нагретости тела температура. Значит, чем больше разница в начальной и конечной температуре, тем большее количество тепла выделяется или поглощается телом.
Теперь еще одна зависимость. Даже младший школьник мог наблюдать у себя на кухне, что целая кастрюля воды нагреваться будет намного дольше, чем половина кастрюли, если ее греть.
Это значит, количество тепла, потребляемого телом или выделяемого им, зависит от массы тела.
Получается прямая зависимость тепла от трех величин:
Следует обратить внимание на Δt. Если tкон ˃ tнач, разность температур положительна, значит тело нагревается, идет процесс потребления тепла. Если tкон ˂ tнач, разность температур отрицательна, тело охлаждается, происходит выделение тепла.
Термос. Сосуд Дьюара. Калориметр
Достаточно часто требуется остановить или задержать процесс остывания. В бытовых целях для этого используются термосы. Устройство их несложно. Главную роль здесь играет прослойка с низкой теплопроводностью между стенками двойного стеклянного (бывает и из другого вещества) сосуда.
Для сохранения повышенных или пониженных температур веществ в промышленности, медицине, ветеринарии, косметологии, лабораториях используют теплонепроницаемый сосуд, который носит название своего изобретателя – сосуд Дьюара.
Состоит сосуд из двух основных резервуаров, изготовленных из термостойкого алюминия. Меньший резервуар находится внутри большего и скреплен с ним небольшими прочными перемычками. Внешний резервуар покрыт защитным веществом, а внутренний очень хорошо отполирован. Сосуд закрыт непроводящей тепло пенопластиковой крышкой. Устройство сосуда Дьюара аналогично строению обычного бытового термоса, но термос – это упрощенный вариант дьюаровского изобретения.
Изначально сосуды Дьюара применялись для легко испаряющихся жидкостей. Теперь же эти сосуды используют для поддержания и сохранения свойств веществ при необходимых температурах. Чаще других в таких сосудах хранят жидкий азот, применение которого очень разнообразно:
приготовление мороженого, заморозка сметаны или фруктов в кулинарии
Шоу Источник Заморозка фруктов Источник
При исследованиях в школе и проведении опытов вместо сосудов Дьюара и термосов используют более простой прибор, который называют калориметром
Такое приспособление не может исключить полную связь содержимого внутреннего сосуда с внешней средой. Чтобы потеря тепла во внешнюю среду была минимальной, нужно опыты проводить достаточно быстро.
Используя калориметр, в условиях учебного класса можно проверить справедливость уравнения теплового баланса. Для этого понадобится одинаковое количество (например, 50 г) холодной и горячей воды, калориметр и термометр.
Нужно аккуратно холодную воду перелить в калориметр с горячей водой. Полученную смесь осторожно перемешать термометром (трубочку или ложку для смешивания брать не стоит, чтобы лишний раз не нарушать выбранную изолированную систему тел).
Начальные температуры воды и температуру смеси записать и использовать в дальнейших расчетах. Учитывая табличное значение удельной теплоемкости воды (4200 Дэ/кг о С), взятую массу (50 г = 0, 05 кг), вычисления будут следующими:
Конечно, такой результат может получиться лишь теоретически. В опыте с калориметром есть недостаток в том, что существует недостаточная изоляция системы рассматриваемых тел. Тепло горячей воды попадает во внешнюю среду, так как калориметр с горячей водой не закрыт. Нельзя забывать, что измерения проводятся с определенной долей погрешности.
Но суть проделанных набольших исследований понятна и подтверждает уравнение теплового баланса.
Где взять тепло?
Ответ прост. При сгорании топлива, виды которого разнообразны.
Отопительная ценность, например, каменного угля определяется количеством тепла, выделяющегося в процессе сгорания одного его килограмма.
Откуда в угле берется тепло? По одной из теорий топливные материалы, такие как уголь и торф, образовались из растений.
Некогда почти вся земля была покрыта растительностью, главным образом гигантскими лесными чащами. На месте сваленных бурей деревьев вырастали новые. С течением времени образовался толстый слой гниющего дерева. Некоторые пространства земного шара были опустошены буйными ураганами или сползающими ледниками. Пространства эти со временем покрыл ил, нанесенный волнами рек и морей. Или же землю засыпал песок пустынь. В таких условиях бревна, находящиеся под большим давлением и без доступа воздуха, образовали слой вещества, которое теперь называют каменным углем.
Долгое время тепло от сгорания топлива измерялось в калориях (1 кал) – это количество тепла, необходимое для нагревания 1 г воды на 1 о С. Большая калория – килокалория (1 ккал) – количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 килограмма воды на 1 о С.
Сейчас вместо калорий и килокалорий используются Джоули и единицы, производные от 1 Джоуля.
Эта величина тепла называется удельной теплотой сгорания топлива и обозначается буквой q.
Например, табличное значение для природного газа, который сейчас очень широко применяется, q = 4,4 ∙ 10 7 Дж/кг означает: при сгорании 1 кг природного газа выделяется 4,4 ∙ 10 7 Джоулей тепла.
Если сгорает не один килограмм топлива, то полученное количество выделившегося тепла определяется формулой Q = qm.
Само тепло получается, как результат изменения опять же внутренней энергии сгорающего топлива. Горение происходит всегда с участием кислорода. При этом атомы кислорода, соединившись с атомами углерода (содержится и в древесном угле, и в каменном, и в нефти, и бензине), образуют продукт горения – это углекислый газ. Его молекулы обладают кинетической энергией большей, чем молекулы кислорода и углерода, отдельно взятые. Следовательно, внутренняя энергия становится больше и проявляется в виде выделения тепла.
Процесс увеличения энергии во время горения называют выделением энергии, то есть выделением тепла.
Чтобы можно было использовать тепло от сгоревшего топлива, человеком с давних пор применяются и простые, и сложные приспособления. Это костер, свеча, печь, газовая горелка, спиртовка, тепловые машины, двигатели.
На службе человека находятся и такие мощные преобразователи тепла, как тепловые электростанции.
Задания 28. Расчеты объемных отношений газов при химической реакции. Тепловой эффект.
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
выделилось 1452 кДж теплоты. Вычислите массу образовавшейся при этом воды (в граммах). (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 108
Пояснение:
Из уравнения реакции следует, что при образовании 2 моль воды выделяется 484 кДж теплоты. У нас же выделилось 1452 кДж теплоты. Составим пропорцию
т.е. n(H2O) = 6 моль, следовательно:
При взаимодействии оксида серы (IV) с 5,6 л (н.у.) кислорода в соответствии с уравнением
выделилось 19 кДж теплоты. Определите тепловой эффект реакции. (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 76
Пояснение:
Рассчитаем количество вещества кислорода:
Т.е. при взаимодействии 0,25 моль кислорода с оксидом серы (IV) выделяется 19 кДж теплоты. Из представленного в условии термохимического уравнения следует, что при взаимодействии 1 моль кислорода с оксидом серы выделяется количество теплоты равное Q (тепловой эффект реакции). Тогда справедлива пропорция:
Исходя из этой пропорции:
Таким образом, тепловой эффект реакции составляет 76 кДж.
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 786 кДж теплоты. Какой объем (н.у.) углекислого газа при этом образовался? (Запишите число с точностью до десятых.)
Ответ: 44,8
Пояснение:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 1 моль углекислого газа выделяется 393 кДж теплоты. В нашем же случае вместо этого выделилось 786 кДж теплоты. Обозначив искомое количество вещества углекислого газа равным х моль, можно записать пропорцию:
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое получаем:
Т.е. количество вещества углекислого газа при образовании которого выделяется 786 кДж теплоты составляет 2 моль.
Рассчитаем объем такого количества углекислого газа при н.у.:
V(CO2) = 2 моль ∙ 22,4 л/моль = 44,8 л
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 2406 кДж теплоты. Определите объем (н.у.) израсходованного кислорода в литрах. (Запишите число с точностью до десятых.)
Ответ: 134,4
Пояснение:
Согласно термохимическому уравнению при участии в реакции горения метана 2 моль кислорода выделяется 802 кДж теплоты. В нашем же случае выделяется количество теплоты равное 2406 кДж. Обозначив количество вещества кислорода необходимое для выделения 2406 кДж теплоты через х моль мы можем записать следующую пропорцию:
Тогда, справедливо следующее уравнение:
Таким образом, количество вещества кислорода равно 6 моль. Рассчитаем его объем:
V(O2) = 6 ∙ 22,4 = 134,4 л.
Вычислите количество теплоты, которое потребуется для получения 25 г железа согласно уравнению реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 6
Пояснение:
Рассчитаем количество вещества железа:
n(Fe) = m(Fe)/M(Fe) = 25/56 = 0,4464 моль,
Согласно термохимическому уравнению при образовании 2 моль металлического железа поглощается 27 кДж теплоты. Пусть количество поглощаемой в результате образования 0,4464 моль железа равно х кДж. Тогда можно записать пропорцию:
Следовательно, справедливо уравнение:
Таким образом, количество теплоты, которое необходимо для получения 25 г железа равно 6 кДж.
Вычислите объем сгоревшего согласно уравнению реакции
ацетилена, если при этом выделилось 67,5 кДж теплоты. (Запишите число с точностью до сотых.)
Ответ: 1,12
Пояснение:
Согласно термохимическому уравнению при сгорании 2 моль ацетилена выделяется 2700 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 67,5 кДж. Пусть, количество вещества ацетилена, которое сгорело при этом равно х моль. Таким образом можно записать пропорцию:
Таким образом, количество вещества ацетилена равно 0,05 моль. Рассчитаем его объем:
V(C2H2) = 0,05 моль ∙ 22,4 л/моль = 1,12 л
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
выделилось 280 кДж теплоты. Вычислите массу глюкозы, которая окислилась в результате этой реакции. (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 18
Согласно термохимическому уравнению при окислении 1 моль глюкозы выделяется 2800 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 280 кДж теплоты. Пусть количество глюкозы, которое окислилось при этом равно x моль. Тогда можно записать следующую пропорцию:
1 моль глюкозы – 2800 кДж теплоты
x моль глюкозы – 280 кДж теплоты
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое находим, что:
x = 0,1 моль, т.е. количество глюкозы составляет 0,1 моль. Рассчитаем ее массу:
Какое количество вещества аммиака вступает в реакцию в соответствии с термохимическим уравнением
если в результате реакции выделилось 634 кДж теплоты? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 2
Пояснение:
Согласно термохимическому уравнению при окислении 4 моль аммиака выделяется 1268 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 634 кДж теплоты. Обозначим количество вещества аммиака, которое при этом окислилось как x моль. Тогда можно записать пропорцию:
4 моль аммиака – 1268 кДж
x моль аммиака – 634 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое находим, что:
x = 2, т.е. количество вещества аммиака составляет 2 моль.
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
получено 1400 кДж теплоты. Какая масса (в граммах) глюкозы при этом окислилась? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 90
Пояснение:
Согласно термохимическому уравнению при окислении 1 моль глюкозы выделяется 2800 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 1400 кДж теплоты. Пусть количество глюкозы, которое окислилось при этом равно x моль. Тогда можно записать следующую пропорцию:
1 моль глюкозы – 2800 кДж теплоты
x моль глюкозы – 1400 кДж теплоты
Следовательно, справедливо уравнение:
x = 0,5, т.е. количество вещества глюкозы для получения 1400 кДж тепла составляет 0,5 моль. Рассчитаем ее массу:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 240 кДж теплоты. Определите массу полученного оксида магния. (Запишите число в точностью до целых.)
Ответ: 16
Пояснение:
Согласно термохимическому уравнению при образовании 2 моль оксида магния выделяется 1200 кДж теплоты. В нашем же случае выделилось 240 кДж теплоты. Пусть количество оксида магния, образовавшегося при этом равно x моль. Тогда можно записать пропорцию:
2 моль MgO – 1200 кДж
x моль MgO – 240 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое находим, что:
x = 0,4, т.е. при выделении 240 кДж теплоты количество вещества образовавшегося оксида магния составляет 0,4 моль. Тогда его масса равна:
m(MgO) = n(MgO) ∙ M(MgO) = 0,4 ∙ 40 = 16 г
В ходе реакции, термохимическое уравнение которой
было затрачено 450 кДж теплоты. Определите объем (н.у.) получившегося при этом газа. (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 56
Пояснение:
Выделившийся газ – CO2.
В соответствии с термохимическим уравнением при образовании одного моля CO2 поглощается 180 кДж теплоты. В нашем же случае поглощено 450 кДж теплоты. Обозначив количество вещества углекислого газа, образовавшегося при этом как x моль, можно записать следующую пропорцию:
1 моль CO2 – 180 кДж
x моль CO2 – 450 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
x = 2,5, т.е. количество вещества углекислого газа составляет 2,5 моль. Рассчитаем его объем:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
образовалось 168 г железа. Какое количество теплоты при этом выделилось? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 1110
Пояснение:
Рассчитаем количество вещества железа с массой 168 г:
n(Fe) = m(Fe)/M(Fe) = 168/56 = 3 моль,
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 9 моль металлического железа выделяется 3330 кДж. В нашем же случае образуется 3 моль железа. Обозначив количество теплоты выделившейся при этом как x кДж можно составить пропорцию:
тогда справедливо уравнение:
Таким образом, количество теплоты выделяющееся при образовании 168 г металлического железа составляет 1110 кДж.
Определите количество теплоты, которое выделится при взаимодействии 280 г негашеной извести с водой в соответствии с термохимическим уравнением реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 324
Пояснение:
n(CaO) = 280 г/ 56 г/моль = 5 моль,
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при взаимодействии с водой 1 моль CaO выделяется количество теплоты равное 64,8 кДж. В нашем же случае в реакции принимает участие 5 моль оксида кальция, в связи с чем мы можем записать следующую пропорцию:
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое находим, что:
Таким образом, количество теплоты, которое выделится при взаимодействии 280 г негашеной извести водой составляет 324 кДж.
В результате реакции, термохимическое уравнение которой
выделилось 6620 кДж теплоты. Определите массу образовавшегося оксида железа (III). (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 640
Пояснение:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при образовании 2 моль Fe2O3 выделяется 3310 кДж теплоты. В нашем же случае, выделилось 6620 кДж теплоты. Пусть количество вещества Fe2O3, образовавшегося при этом составляет x моль. Тогда можно записать следующую пропорцию:
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое находим, что:
Таким образом, количество вещества Fe2O3 образовавшееся при этом составляет 4 моль. Следовательно масса образовавшегося Fe2O3 составляет:
При образовании 560 мл (н.у.) газообразного аммиака в соответствии с уравнением
выделилось 1,15 кДж теплоты. Чему равен тепловой эффект этой реакции? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 92
Пояснение:
Посчитаем какое количество вещества содержится в 560 мл газообразного аммиака. Прежде всего переведем его объем из мл в л:
Теперь, зная, что 1 моль любого газа при н.у. занимает объем равный 22,4 л, можно рассчитать количество вещества аммиака:
Из условия задания следует, что при образовании 0,025 моль (0,56 л) аммиака выделилось 1,15 кДж теплоты. В термохимическом же уравнении реакции фигурирует количество вещества аммиака равное 2 моль (коэффициент 2 перед NH3) и при этом выделяется количество тепла, равное Q (тепловой эффект реакции). Таким образом, мы можем записать следующую пропорцию:
Следовательно справедливо уравнение:
0,025 ∙ Q = 2 ∙ 1,15 кДж
Решая которое находим, что:
Т.е. тепловой эффект реакции равен 92 кДж.
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
восстановили 464 г железной окалины. Какое количество теплоты при этом выделилось? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 2220
Пояснение:
Рассчитаем количество вещества железной окалины массой 464 г:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при восстановлении 3 моль Fe3O4 выделяется 3330 кДж теплоты. Пусть при восстановлении 2 моль Fe3O4 выделяется x кДж теплоты. Тогда можно составить следующую пропорцию:
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое, получаем, что:
Таким образом, количество теплоты, выделившейся при восстановлении 464 г железной окалины составляет 2220 кДж.
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 2406 кДж теплоты. Определите объем (н.у.) израсходованного кислорода. (Запишите число с точностью до десятых.)
Ответ: 134,4
Пояснение:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции при реакции с метаном 2 моль кислорода выделяется 802 кДж. В нашем же случае выделилось 2406 кДж теплоты. Пусть количество вещества израсходованного при этом кислорода составляет x моль. Тогда можно записать пропорцию:
2 моль O2 – 802 кДж
x моль O2 – 2406 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
Т.е. количество вещества кислорода составляет 6 моль. Найдем его объем:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
получено 422,2 кДж теплоты. Какой объем (н.у.) кислорода при этом израсходован? (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 24
Пояснение:
В соответствии с термохимическим уравнением при израсходовании на горение угля 1 моля кислорода выделяется 393 кДж теплоты. В нашем же случае выделяется 422,2 кДж. Пусть при выделении такого количества теплоты расходуется x моль кислорода. Тогда, мы можем записать пропорцию:
1 моль O2 – 393 кДж
x моль O2 – 422,2 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое находим, что:
т.е. количество вещества израсходованного кислорода составляет 1,0743 моль. Рассчитаем его объем:
Какой объем (н.у.) кислорода потребуется для получения 5600 кДж теплоты в соответствии с термохимическим уравнением реакции
(Запишите число с точностью до десятых.)
Ответ: 268,8
Пояснение:
Исходя из термохимического уравнения:
В нашем же случае должно выделиться 5600 кДж. Пусть количество вещества кислорода необходимое для выделения такого количества тепла составляет x моль. Тогда справедлива пропорция:
Следовательно, верным является уравнение:
Таким образом, количество вещества кислорода, которое должно принять участие в окислении глюкозы для выделения 5600 кДж теплоты, составляет 12 моль. Рассчитаем объем такого количества кислорода при н.у.:
При сжигании ацетилена в соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 186 кДж теплоты. Какой объем (н.у.) кислорода затрачен на сжигание ацетилена? (Запишите число с точностью до десятых.)
Ответ: 22,4
Пояснение:
Из термохимического уравнения реакции следует, что когда в реакции принимает участие 5 моль O2 выделяется 930 кДж теплоты.
В нашем же случае выделяется 186 кДж теплоты. Пусть количество вещества кислорода, израсходованного при этом, составляет x моль. Тогда мы можем записать следующую пропорцию:
5 моль O2 – 930 кДж
x моль O2 – 186 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое находим, что:
Таким образом, количество вещества кислорода составляет 1 моль. Найдем его объем:
В соответствии с термохимическим уравнением реакции
выделилось 2580 кДж теплоты. Определите количество вещества оксида азота(IV), вступившего в реакцию. (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 40
Пояснение:
Из термохимического уравнения реакции следует, что когда в реакции принимает участие 4 моль NO2 выделяется 258 кДж теплоты.
В нашем же случае выделяется 2580 кДж теплоты. Пусть количество вещества оксида азота (IV), прореагировавшего при этом, составляет x моль. Тогда мы можем записать следующую пропорцию:
4 моль NO2 – 258 кДж
x моль NO2 – 2580 кДж
Следовательно, справедливо уравнение:
Решая которое находим, что:
Таким образом, количество вещества оксида азота (IV) составляет 40 моль.
Определите объём газообразного продукта (в литрах), который получается при взаимодействии 1 л водорода с избытком хлора. Объёмы газов измерены при одинаковых условиях. (Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 2
Пояснение:
Запишем уравнение реакции взаимодействия водорода с хлором:
Одним из следствий закона Авогадро является то, что объемы прореагировавших и образовавшихся газов относятся друг к другу точно так же, как и коэффициенты перед этими газообразными веществами в уравнении реакции. Для газообразных водорода и хлороводорода, применительно к нашей реакции, мы можем записать что:
V(HCl) = V(H2) ∙ k(HCl)/k(H2) = 1 л ∙ 2/1 = 2 л
Определите количество теплоты, которое выделяется при окислении серы кислородом взятым в объёме 100,8 л (н.у.) в соответствии с термохимическим уравнением реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 1341
Определите количество теплоты, которое выделится при обжиге 720 г FeS2 согласно термохимическому уравнению реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 4965
Вычислите количество выделившейся теплоты, если в реакцию вступает 3,5 моль кислорода в соответствии с термохимическим уравнением реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 903
Какое количество теплоты выделится при взаимодействии 3,6 моль кремния с фтором в соответствии с термохимическим уравнением реакции
(Запишите число с точностью до целых.)
Ответ: 5814
В реакцию, термохимическое уравнение которой
вступило 88 г углекислого газа. Какое количество теплоты выделится при этом? (Запишите число с точностью до целых.)