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.) 34,944 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 24% по объему.
1) Суммарное количество веществ в смеси газов = 34.944/22.4 = 1.56 моль;
2) а) и б)
; пусть х моль — суммарное количество вещества
и
, 0.24 · х моль — количество вещества
, 0.76 · х моль — количество вещества
, 1.56-х моль — количество вещества
;
3) в реакцию с 0.24 · х моль вступит 0.24 · х · 0.75 = 0.18 · х моль
и при этом выделится 1032*0.18 · х = 185.76 · х кДж теплоты; в реакцию с 0.76 · х моль
вступит 0.76 · х · 0.5 = 0.38 · х моль
и при этом выделится 890 · 0.38 · х = 338.2 · х кДж теплоты; суммарное кол-во теплоты = 185.76 · х+338.2 · х = 523.96 · х кДж;
4) по условию, 0.18 · х+0.38 · х = 1.56-х, откуда х = 1 моль;
5) количество теплоты = 523.96 · 1 = 523.96 кДж