Химия

Этан горит в кислороде с образованием углекислого газа и воды:

$2C_{2}H_{6} + 7O_{2} = 4CO_{2} + 6H_{2}O$

Тепловой эффект этой реакции равен:

$Q = 4Q_{\:обр \: CO_{2}} + 6Q_{\:обр. \: H_{2}O} - 2Q_{\:обр. \: C_{2}H_{6}} = 4 \cdot 393,3 + 6 \cdot 241,6 - 2 \cdot 84,6 = 2853 кДж$.

При сжигании 2 моль $C_{2}H_{6}$ выделяется 2853 кДж тепла
При сжигании $x$ моль $C_{2}H_{6}$ выделяется 356,7 кДж тепла

$x = 0,25$ моль $C_{2}H_{6}$

В реакцию вступило 0,25 моль или 7,5 г ($30 \cdot 0,25$) $C_{2}H_{6}$ и 0,875 моль или 28 г ($32 \cdot 0,875$) $O_{2}$, что соответствует 35,5 смеси.

Так как масса исходной смеси равна 39,5 г, то вещества взяты не в эквимолекулярных количествах. Согласно условию задачи при сжигании смеси с водородом выделилось больше тепла (450 кДж). Следовательно, в избытке взят кислород, поскольку этан с водородом не взаимодействует. В смеси содержалось 7,5 г этана и 32 г ($39,5 - 7,5$) кислорода. Процентный состав смеси $\sim$ 19 % $C_{2}H_{6}$ и $\sim$ 81 % $O_{2}$.