Дано:
Объем метана (CH4): 42 л
Выделенная теплота: 1674 кДж
Найти:
Термохимическое уравнение реакции горения метана.
Решение:
1. Найдем количество молей метана по его объему и условиям нормальных условий (н. у.):
Используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT
n = PV / RT, где
P - давление (стандартное атмосферное давление),
V - объем,
R - универсальная газовая постоянная,
T - температура (стандартная температура).
При нормальных условиях (н. у.): P = 1 атм, T = 273 К
Подставляем значения и рассчитываем количество молей метана:
n = (1 атм * 42 л) / (0,0821 атм·л/(моль·К) * 273 К) ≈ 1,61 моль
2. Рассчитаем количество выделенной теплоты на один молекул метана:
Теплота на один молекул метана = Выделенная теплота / Количество молей метана
Теплота на один молекул метана ≈ 1674 кДж / 1,61 моль ≈ 1040 кДж/моль
3. Теперь составим термохимическое уравнение реакции горения метана:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
Уравнение балансируется таким образом, чтобы коэффициент перед метаном (CH4) был равен 1, а перед кислородом (O2) - 2.
Учитывая, что на горение одной молекулы метана выделяется 1040 кДж теплоты, уравнение будет выглядеть следующим образом:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O + 1040 кДж
Ответ:
Термохимическое уравнение реакции горения метана:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O + 1040 кДж.