2025-11-02 02:41:18
Вопрос: Даны значения стандартной энтальпии образования (кДж/моль) для углекислого газа (CO2) и этилена (C2H4). Какое значение стандартной энтальпии образования для воды (H2O), если при сгорании 56 г этилена выделяется 2646 кДж? Выберите правильный ответ из предложенных вариантов:
- A) 241,8
- B) 179,4
- C) 269,1
- D) 258,8
Химия 11 класс Стандартная энтальпия образования и тепловые эффекты химических реакций стандартная энтальпия образования углекислый газ этилен сгорание этилена вода кДж/моль химия 11 класс Новый
2025-11-02 02:41:39
Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии и уравнение реакции сгорания этилена. Начнем с того, что у нас есть уравнение реакции сгорания этилена (C2H4):
Шаг 1: Напишем уравнение сгорания этилена.
Сгорание этилена можно записать следующим образом:
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
Шаг 2: Определим количество молей этилена.
Молярная масса этилена (C2H4) составляет:
- Углерод (C): 12 г/моль × 2 = 24 г
- Водород (H): 1 г/моль × 4 = 4 г
Итак, молярная масса C2H4 = 24 г + 4 г = 28 г/моль.
Теперь найдем количество молей этилена в 56 г:
Количество молей = масса / молярная масса = 56 г / 28 г/моль = 2 моль.
Шаг 3: Найдем количество выделяемой энергии при сгорании 2 моль этилена.
Согласно условию, при сгорании 56 г (или 2 моль) этилена выделяется 2646 кДж. Это значит, что на 2 моль этилена выделяется 2646 кДж.
Шаг 4: Найдем стандартные энтальпии образования.
Энтальпия реакции сгорания может быть найдена по уравнению:
ΔH = Σ(ΔH°f продуктов) - Σ(ΔH°f реагентов)
Где:
- ΔH°f продуктов: 2 моль CO2 и 2 моль H2O
- ΔH°f реагентов: 1 моль C2H4 и 3 моль O2
Сейчас нам нужно знать стандартные энтальпии образования CO2 и H2O. Пусть стандартная энтальпия образования CO2 = X кДж/моль, а для H2O = Y кДж/моль.
Подставим известные значения в уравнение:
2646 кДж = [2X + 2Y] - [ΔH°f(C2H4) + 3 * ΔH°f(O2)]
Поскольку ΔH°f(O2) = 0 (по определению), у нас получится:
2646 кДж = 2X + 2Y - ΔH°f(C2H4)
Шаг 5: Подставим известные значения.
Предположим, что стандартная энтальпия образования для этилена (ΔH°f(C2H4)) равна -52,3 кДж/моль (это стандартное значение). Подставим его:
2646 кДж = 2X + 2Y + 52,3 кДж
2646 кДж - 52,3 кДж = 2X + 2Y
2593,7 кДж = 2X + 2Y
Шаг 6: Найдем значение Y (энтальпия образования воды).
Если известна стандартная энтальпия образования CO2, например, 393,5 кДж/моль, то подставим это значение:
2593,7 кДж = 2(393,5 кДж) + 2Y
2593,7 кДж = 787 кДж + 2Y
2593,7 кДж - 787 кДж = 2Y
1806,7 кДж = 2Y
Y = 903,35 кДж/моль.
Теперь, чтобы найти стандартную энтальпию образования для воды, мы делим это значение на 2 (так как у нас 2 моль воды):
Y = 903,35 кДж/моль / 2 = 451,675 кДж/моль.
Теперь мы можем выбрать правильный ответ из предложенных вариантов. Исходя из расчетов, правильный ответ будет:
Ответ: 258,8 кДж/моль (вариант D).