Номер 801, страница 131 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

801. Рассчитайте количество теплоты, которая выделится при сгорании водорода массой 32,0 г, если при сгорании водорода химическим количеством 1 моль выделяется 286 кДж теплоты.

Дано:

Масса водорода $m(H_2) = 32,0$ г

Теплота сгорания 1 моль водорода $Q_m = 286$ кДж/моль

$m(H_2) = 0,0320$ кг

$Q_m = 286000$ Дж/моль

Найти:

Количество теплоты $Q$ — ?

Решение:

1. Для расчета количества теплоты необходимо сначала найти химическое количество вещества (число молей) водорода, содержащегося в 32,0 г. Для этого нам понадобится молярная масса водорода ($H_2$).

Молярная масса молекулярного водорода $H_2$ равна удвоенной молярной массе атома водорода. Принимая молярную массу атома водорода (H) равной 1 г/моль, получаем:

$M(H_2) = 2 \cdot 1 \text{ г/моль} = 2 \text{ г/моль}$

2. Теперь вычислим химическое количество ($n$) водорода по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(H_2) = \frac{32,0 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 16,0 \text{ моль}$

3. Согласно условию задачи, при сгорании 1 моль водорода выделяется 286 кДж теплоты. Чтобы найти общее количество выделившейся теплоты ($Q$), нужно умножить химическое количество сгоревшего водорода на молярную теплоту сгорания:

$Q = n(H_2) \cdot Q_m$

$Q = 16,0 \text{ моль} \cdot 286 \frac{\text{кДж}}{\text{моль}} = 4576 \text{ кДж}$

4. Исходные данные в задаче ($32,0$ г и $286$ кДж) представлены с тремя значащими цифрами. Следовательно, результат вычислений также следует округлить до трех значащих цифр.

$Q = 4576 \text{ кДж} \approx 4580 \text{ кДж}$

Ответ: при сгорании водорода массой 32,0 г выделится 4580 кДж теплоты.