Вопрос по химии:
Рассчитайте количество теплоты, выделившееся при сжигании навески мочевины, если продукты ее сгорания создают при температуре 100 °С в литровом сосуде давление равное 3.5 атм, теплота сгорания мочевины составляет 632 кДж/моль.
- 23.08.2018 07:05
- Химия
- remove_red_eye 2684
- thumb_up 19
Ответы и объяснения 1
Q = 632 кДж/моль.
Будем считать, что сжигание происходит в чистом кислороде, причем строго в стехиометрическом отношении. Будем также считать, что получившаяся вода в жидком, а не газообразном состоянии (поскольку температура равна 100 С, а давление выше атмосферного). Растворимостью газов в воде пренебрежем.
Объем сосуда оставался неизменным - 1 л.
Количества вещества газообразных реагентов и продуктов реакции соотносятся между собой как 3/2 : 2 или 3:4.
Давление p₂ = 3,5 атм после реакции создают 4 объема газов.
Тогда 3 объема газов до реакции создавали давление p₁, равное 3/4 от 3,5 атм:
p₁=3.5*3/4 = 3.5*0.75 = 2,625 атм.
Это давление создавалось кислородом. Найдем количество вещества кислорода из уравнения Менделеева-Клапейрона:
pV = nRT
n = pV/(RT) = 2.625 атм * 101325 Па/атм *1 дм³ /(8,31 Дж/(К*моль)*(100+273)К) = 266*10³ Па * 1 (10⁻¹ м)³ / (8,31 Дж/моль *373) =
= 266*10³ Па * 10⁻³ м³ / (3100 Дж/моль) = 266 Па*м³ / 3100 Дж/моль =
= 0,0858 (Н/м²)*м³ / (Н*м/моль) = 0,0858 Н*м / (Н*м/моль) =
0,0858 моль
Возвращаемся к уравнению сгорания. Как видно, при сгорании 1 моль мочевины расходуется 3/2 моль кислорода и выделяется 632 кДж теплоты. При расходовании 0,0858 моль кислорода выделится х кДж:
CO(NH₂)₂ + 3/2 O₂ = CO₂ + N₂ + 2 H₂O + Q
3/2 моль 632 кДж
0,0858 моль х кДж
х = 0,0858 * 632 / (3/2) = 0,0858*632 / 1,5 = 36,1 кДж
Ответ: 36,1 кДж
- 24.08.2018 06:38
- thumb_up 22
Знаете ответ? Поделитесь им!
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Химия.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!
Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются.