При полном сгорании метана химическим количеством 1 моль в кислороде выделяется 890 кДж теплоты, а в озоне — 1032 кДж. В результате сгорания смеси объемом (н. у.) 35,168 дм3, состоящей из метана и озонированного кислорода (смесь озона с кислородом), газы прореагировали полностью с образованием углекислого газа и воды. Определите количество теплоты (кДж), выделившейся при этом, если доля озона в озонированном кислороде составляет 28% по объему.
Суммарное количество веществ в смеси газов = 35,168/22,4 = 1,57 моль.
Уравнения реакций:
Пусть х моль — суммарное количество вещества и
, 0.28 · х моль — количество вещества
, 0.72 · х моль — количество вещества
, 1,57−х моль — количество вещества
;
В реакцию с 0,28 · х моль вступит 0,28 · х · 0,75 = 0,21 · х моль
и при этом выделится 1032*0,21 · х = 216.72 · х кДж теплоты; в реакцию с 0,72 · х моль
вступит 0,72 · х · 0,5 = 0,36 · х моль
и при этом выделится 890 · 0,36 · х = 320.4 · х кДж теплоты; суммарное кол-во теплоты = 320.4 · х+216.72 · х = 537.12 · х кДж;
По условию, 0,21 · х+0,36 · х = 1,57−х, откуда х = 1 моль;
Количество теплоты = 537.12 · 1 = 537.12кДж
Ответ: 537