Чтобы составить термохимическое уравнение реакции горения метана, нам нужно учесть несколько шагов:

1. Записать уравнение реакции горения метана.

   Метан (CH4) при горении реагирует с кислородом (O2) и образует углекислый газ (CO2) и воду (H2O). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

   CH4 + O2 → CO2 + H2O

2. Сбалансировать уравнение реакции.

   Сначала сбалансируем количество атомов углерода, водорода и кислорода:

   • 1 атом углерода в метане дает 1 атом углерода в углекислом газе.
   • 4 атома водорода в метане дают 2 молекулы воды (2 H2O).
   • Теперь подсчитаем количество кислорода: у нас 1 молекула CO2 (1 O) и 2 молекулы H2O (2 O), всего 3 атома кислорода. Поскольку мы берем O2, нам нужно 3/2 молекулы O2.

   Таким образом, сбалансированное уравнение будет:

   CH4 + 3/2 O2 → CO2 + 2 H2O

3. Указать теплоту реакции.

   Теперь мы знаем, что при сгорании 72 г метана выделяется 3609 кДж теплоты. Мы можем указать это в термохимическом уравнении:

   CH4 + 3/2 O2 → CO2 + 2 H2O + 3609 кДж

4. Перевести массу метана в моль для указания стандартной теплоты реакции.

   Молярная масса метана (CH4) составляет 12 (углерод) + 4 (водород) = 16 г/моль. Теперь найдем количество молей метана:

   Количество молей = масса / молярная масса = 72 г / 16 г/моль = 4,5 моль.

5. Подсчитать теплоту на 1 моль метана.

   Теперь мы можем найти, сколько теплоты выделяется при сгорании 1 моля метана:

   Теплота на 1 моль = 3609 кДж / 4,5 моль = 802 кДж/моль.

Таким образом, окончательное термохимическое уравнение будет выглядеть следующим образом:

CH4 + 3/2 O2 → CO2 + 2 H2O + 802 кДж/моль

Это уравнение показывает, что при сгорании 1 моль метана выделяется 802 кДж теплоты.