Химия

Сгорание углеводорода $C_xH_{2y}$ происходит в соответствии с уравнением

$C_xH_{2у} + \left ( x + \frac{y}{2} \right ) O_2 = xCO_2 + yH_2O$.

По условиям задачи $m_CO_2 = 3 m_{C_xH_{2y}}$, откуда $44x = 3(12x + 2у), 36x + 6y = 44x$; $6y = 8x$ и, следовательно, $x : y = 6 : 8 = 3 : 4$.

Из возможных молекулярных формул $C_3H_8, C_6H_{16}$ и т. д. только первая (пропан) удовлетворяет условию задачи, так как углеводороды, содержащие больше 4-5 атомов углерода, при обычных условиях не являются газообразными веществами. (Кроме того, в них больше водорода, чем допускает формула $C_nH_{2n+2}$.)

Таким образом, сожжению был подвергнут углеводород $C_3H_8$

$C_3H_8 + 5O_2 = 3CO_2 + 4H_2O$.

Для расчета теплоты сгорания можно воспользоваться следующей схемой:

$3C + 4H_2 = C_3H_8, Q_1 = 24,82$ ккал/моль,
$3C+3O_2 = 3CO_2, Q_2 = 3 \cdot 94,052 \: ккал/моль = 282,156$ ккал/моль,
$4H_2 + 2O_2 = 4H_2O$, $Q_3 = 4 \cdot 68,317 \: ккал/моль = 273,268$ ккал/моль,
$Q = Q_2 + Q_3 - Q_1 = 282,156 + 273,268 - 24,82 = 530,604$ ккал/моль.

Молекулярная масса пропана $C_3H_8$ равна 44. При сгорании 1 моля (44 г) этого газа выделяется 530,604 ккал, а поскольку, согласно условию, выделилось 13,2651 ккал, то, следовательно, было сожжено

$n = \frac{13,2651}{530,604} = 0,025$ моля пропана, масса которого равна $44 \cdot 0,025 = 1,1$ г.