Помогите!! Теплота сгорания метана и ацетилена соответственно равна 802 кДж/моль и 1256 кДж/моль. Как рассчитать объемные доли этих газов в их смеси, если при сгорании 44,8 дм³ (н.у) выделилось 1876,4 кДж теплоты?

Химия 11 класс Теплота сгорания и расчет объемных долей газов теплота сгорания метана теплота сгорания ацетилена объемные доли газов расчет смеси газов сгорание метана и ацетилена химия 11 класс задачи по химии термохимия газовые смеси теплота реакции Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть, как теплота сгорания метана и ацетилена влияет на выделение тепла при сгорании их смеси. Давайте пошагово разберем процесс.

Шаг 1: Определим количество вещества газов в смеси

Сначала мы найдем, сколько моль каждого газа сгорает, чтобы получить 1876,4 кДж теплоты. Для этого используем формулу:

Q = n * ΔH

где Q - выделившаяся теплота, n - количество вещества (в молях), ΔH - теплота сгорания.

Шаг 2: Запишем уравнения для теплоты сгорания

• Для метана (ΔH1 = 802 кДж/моль):
• Для ацетилена (ΔH2 = 1256 кДж/моль):

Шаг 3: Обозначим количество моль метана и ацетилена

Обозначим количество моль метана как n1, а количество моль ацетилена как n2. Тогда у нас есть два уравнения:

• 802 * n1 + 1256 * n2 = 1876,4
• n1 + n2 = n (где n - общее количество моль газов в смеси)

Шаг 4: Выразим одно из количеств через другое

Из второго уравнения можно выразить n2:

n2 = n - n1

Теперь подставим это значение во первое уравнение:

802 * n1 + 1256 * (n - n1) = 1876,4

Шаг 5: Упростим уравнение

Раскроем скобки:

802 * n1 + 1256 * n - 1256 * n1 = 1876,4

Соберем подобные члены:

(802 - 1256) * n1 + 1256 * n = 1876,4

-454 * n1 + 1256 * n = 1876,4

Шаг 6: Найдем n1 и n2

Теперь нужно подставить значение n (количество моль, соответствующее 44,8 дм³ при нормальных условиях). При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 дм³, следовательно:

n = 44,8 / 22,4 = 2 моль

Теперь подставим n в уравнение:

-454 * n1 + 1256 * 2 = 1876,4

-454 * n1 + 2512 = 1876,4

-454 * n1 = 1876,4 - 2512

-454 * n1 = -635,6

n1 = 635,6 / 454 ≈ 1,4 моль

Теперь найдем n2:

n2 = 2 - n1 = 2 - 1,4 = 0,6 моль

Шаг 7: Рассчитаем объемные доли газов

Теперь, зная количество моль каждого газа, мы можем найти объемные доли:

• Объем метана (V1) = n1 * 22,4 дм³ = 1,4 * 22,4 ≈ 31,36 дм³
• Объем ацетилена (V2) = n2 * 22,4 дм³ = 0,6 * 22,4 ≈ 13,44 дм³

Шаг 8: Найдем объемные доли

Общий объем смеси V = V1 + V2 = 31,36 + 13,44 = 44,8 дм³.

Теперь можем найти объемные доли:

• Объемная доля метана = V1 / V = 31,36 / 44,8 ≈ 0,7 или 70%
• Объемная доля ацетилена = V2 / V = 13,44 / 44,8 ≈ 0,3 или 30%

Ответ: Объемная доля метана в смеси составляет примерно 70%, а объемная доля ацетилена - 30%.