Химия
8 класс
Вопрос
При сгорании 6 г этана выделилось 312 кДж. При сгорании 34,4 г смеси пентана и гептана выделилось 1680 кДж. Каково молярное соотношение пентана и гептана в смеси, если известно, что в гомологическом ряду алканов энтальпия сгорания увеличивается на 660 кДж на каждый моль CH2-групп?
Ответ
Определяем энтальпию сгорания этана по термохимическому уравнению:
C2H6(г.)+72O2(г.)=2CO2(г.)+3H2O(ж.)+Q.
При сгорании 6 г этана выделяется 312 кДж, следовательно, при сгорании 30 г этана выделится 1560 кДж.
Рассчитываем энтальпию сгорания пентана и гептана, учитывая, что на 1 моль CH2-групп энтальпия сгорания увеличивается на 660 кДж.
ΔH∘сгор(C5H12)=1560+660⋅3=3540(кДж/моль);
ΔH∘сгор(C7H16)=1560+660⋅5=4860(кДж/моль).
Найдем количество вещества каждого газа в смеси.
Пусть N(C5H12)=xмоль,n(C7H16)=yмоль, тогда составим систему уравнений:
{72x+100y=34,43540x+4860y=1680
Решая систему уравнений, находим:
x=0,2моль,y=0,2моль.
Находим молярное соотношение газов в смеси:
n(C5H12):n(C7H16)=0,2:0,2=1:1.