При взаимодействии 10 г углерода с достаточным количеством кислорода выделилось 327,9 кДж теплоты. Какое уравнение реакции можно написать, и как вычислить стандартную энтальпию образования продукта?

Химия 11 класс Термохимия углерод кислород реакция энтальпия теплота химия уравнение реакции стандартная энтальпия образование продукта Новый

Для начала, давайте определим, какую реакцию мы рассматриваем. Углерод (C) при взаимодействии с кислородом (O2) образует углекислый газ (CO2). Уравнение реакции сгорания углерода можно записать следующим образом:

Уравнение реакции:

C + O2 → CO2

Теперь, чтобы вычислить стандартную энтальпию образования углекислого газа (CO2), нам необходимо понимать, что стандартная энтальпия образования (ΔH°f) вещества — это изменение энтальпии, которое происходит при образовании 1 моля вещества из его элементов в стандартных условиях (298 K и 1 атм).

Для вычисления стандартной энтальпии образования углекислого газа, мы можем использовать данные о выделившейся теплоте при реакции и количество вещества, участвующего в реакции.

1. Определение количества молей углерода:
• Молярная масса углерода (C) составляет 12 г/моль.
• Количество молей углерода в 10 г: n = m/M = 10 г / 12 г/моль = 0,833 моль.
2. Определение выделившейся теплоты на 1 моль:
• Выделившаяся теплота при реакции составила 327,9 кДж.
• Теплота, выделившаяся на 1 моль углерода: Q = 327,9 кДж / 0,833 моль ≈ 393,5 кДж/моль.
3. Запись стандартной энтальпии образования:
• Таким образом, стандартная энтальпия образования углекислого газа (ΔH°f CO2) равна -393,5 кДж/моль (знак минус указывает на экзотермическую природу реакции).

В заключение, мы получили, что при сгорании 10 г углерода выделяется 327,9 кДж теплоты, и стандартная энтальпия образования углекислого газа составляет -393,5 кДж/моль.