Известно, что при горении угля выделяется 402 кДж/моль, а при обжиге известняка поглощается 180 кДж/моль теплоты. Используя эти данные, определите массу угля (содержащего 0,98 массовой доли углерода), - вопрос №5048206

Лучший ответ по мнению автора

  • Для решения задачи нам необходимо знать, какая реакция происходит при горении угля и какая реакция происходит при обжиге известняка.
  • Уравнение реакции горения угля: C(s) + O2(g) → CO2(g) Для этой реакции выделяется 402 кДж/моль.
  • Уголь, содержащий 0,98 массовой доли углерода, будет содержать 0,02 массовой доли других элементов (например, водорода, кислорода и азота). Предположим, что все эти элементы окисляются до соответствующих оксидов, которые полностью сгорают при горении угля. Тогда можно написать уравнение реакции горения угля с учетом всех элементов:
  • C(s) + 0,02X → CO2(g) + 0,02Y где X и Y обозначают мольные доли других элементов в угле.
  • Из уравнения видно, что каждый моль угля превращается в один моль CO2, при этом выделяется 402 кДж тепла. Таким образом, масса угля, соответствующая 402 кДж тепла, равна молярной массе угля, которая составляет 12 г/моль. Следовательно:
  • 12 г/моль * 402 кДж/моль = 4824 Дж/г
  • Для обжига известняка поглощается 180 кДж/моль тепла. Предполагая, что все поглощенное тепло идет на обжиг 1 моль известняка, можно вычислить массу известняка, соответствующую этому количеству тепла:
  • 180 кДж/моль = 180000 Дж/моль m = Q/ΔH m = 180000 Дж/моль / (2*16 + 40) г/моль = 2,5 г/моль
  • Теперь мы можем рассчитать массу угля, которая соответствует поглощенному при обжиге известняка теплу:
  • 4824 Дж/г * 2,5 г/моль = 12060 г/моль
  • Таким образом, масса угля, содержащего 0,98 массовой доли углерода, равна:
  • m = 12060 г/моль / 0,98 = 12327 г = 12,327 кг. Ответ: 12,327 кг.
26.03.23
Лучший ответ по мнению автора

Михаил Александров

Эксперт месяца
Читать ответы

Ольга

Читать ответы

Владимир

Читать ответы
Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Химия
Пользуйтесь нашим приложением Доступно на Google Play Загрузите в App Store