Условие задачи

Термохимическое уравнение реакции горения ацетилена имеет вид: 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O + 2520 кДж. Сколько теплоты выделяется при сгорании одного литра ацетилена (в пересчёте на нормальные условия)?

Решение

Мы решаем задачу по термохимии (раздел физико-химических расчетов) с использованием стехиометрии.

Дано термохимическое уравнение реакции сгорания ацетилена:

2 C₂H₂ + 5 O₂ → 4 CO₂ + 2 H₂O + 2520 кДж

Это означает, что при сгорании 2 моль ацетилена выделяется 2520 кДж теплоты.

Шаг 1. Определим тепло, выделяемое при сгорании 1 моль C₂H₂:

Q₁ = 2520 кДж / 2 = 1260 кДж/моль

Шаг 2. При нормальных условиях (нормальные условия – 0 °C и 1 атм) 1 моль идеального газа занимает 22,4 л. Тогда в 1 л ацетилена содержится:

n = 1 л / 22,4 л/моль ≈ 0,04464 моль

Шаг 3. Вычислим энергию, выделяемую при сгорании 1 л ацетилена:

Q = 1260 кДж/моль × 0,04464 моль ≈ 56,25 кДж

Таким образом, при сгорании одного литра ацетилена выделяется примерно 56,3 кДж теплоты.