Давайте решим эти задачи по химии по порядку.
Задача 1
Задано: Масса магния = 12 г, выделенная теплота = 307,2 кДж.
Решение:
Сначала напишем уравнение реакции горения магния:
[ \text{2Mg} + \text{O}_2 \rightarrow \text{2MgO} ]
Магний сгорает в кислороде с образованием оксида магния. Теперь найдем молярную массу магния, которая равна примерно 24 г/моль. Таким образом, количество моль магния в 12 г будет:
[ n = \frac{масса}{молярная \, масса} = \frac{12 \, г}{24 \, г/моль} = 0.5 \, моль ]
Так как в реакции участвует 2 моль магния, то количество тепла, выделяющегося от сгорания 2 моль магния, в 2 раза больше, чем от 0.5 моль. Следовательно, мы можем найти теплоту сгорания 1 моль магния:
[ Q = \frac{307,2 \, кДж}{0.5 \, моль} = 614,4 \, кДж/моль ]
Теперь мы можем записать термохимическое уравнение:
[ 2 \text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{MgO} + 1228,8 \, кДж ]
Задача 2
Задано: Тепловой эффект реакции = 66 кДж, выделенная теплота = 729 кДж.
Решение:
Пишем уравнение реакции образования гидроксида кальция:
[ \text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 ]
Из уравнения видно, что на каждый моль оксида кальция (CaO) требуется один моль воды (H₂O). Молярная масса воды составляет примерно 18 г/моль. Тепловой эффект реакции составляет 66 кДж на реакцию с 1 моль CaO и 1 моль H₂O. Теперь найдем, сколько молей реакции произошло, если выделилось 729 кДж теплоты:
[ n = \frac{729 \, кДж}{66 \, кДж/реакция} \approx 11 \, реакций ]
Так как на каждый моль реакции требуется один моль воды, то:
[ масса \, воды = n \times молярная \, масса \, воды = 11 \times 18 \, г/моль = 198 \, г ]
Ответы:
- Термохимическое уравнение реакции горения магния: [ 2 \text{Mg} + \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{MgO} + 1228,8 \, кДж ]
- Масса воды, прореагировавшая с оксидом кальция: 198 г.