Номер 800, страница 186 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

800. При образовании глюкозы количеством 1 моль в результате фотосинтеза поглощается 2900 кДж теплоты. Определите объем ($ \text{дм}^3 $, н. у.) кислорода, выделившегося в процессе фотосинтеза, если при этом поглотилось 1450 кДж теплоты.

Дано:

$n(C_6H_{12}O_6)_{\text{уравн.}} = 1 \text{ моль}$

$Q_1 = 2900 \text{ кДж}$

$Q_2 = 1450 \text{ кДж}$

$V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}$ (молярный объем газа при н. у.)

Найти:

$V(O_2)$ — ?

Решение:

1. Запишем термохимическое уравнение реакции фотосинтеза. В условии сказано, что при образовании 1 моль глюкозы поглощается 2900 кДж теплоты. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 - 2900 \text{ кДж}$

Из этого уравнения следует, что для образования 1 моль глюкозы и выделения 6 моль кислорода требуется поглотить 2900 кДж теплоты.

2. Составим пропорцию, чтобы найти количество вещества кислорода ($n(O_2)$), которое выделится при поглощении 1450 кДж теплоты.

Согласно уравнению реакции:

При поглощении $2900 \text{ кДж}$ теплоты выделяется $6 \text{ моль } O_2$.

По условию задачи:

При поглощении $1450 \text{ кДж}$ теплоты выделяется $x \text{ моль } O_2$.

Пропорция:

$\frac{2900 \text{ кДж}}{1450 \text{ кДж}} = \frac{6 \text{ моль}}{x \text{ моль}}$

3. Решим пропорцию и найдем $x$ (количество вещества кислорода):

$x = \frac{1450 \text{ кДж} \cdot 6 \text{ моль}}{2900 \text{ кДж}} = 0.5 \cdot 6 \text{ моль} = 3 \text{ моль}$

Таким образом, количество выделившегося кислорода $n(O_2) = 3 \text{ моль}$.

4. Найдем объем кислорода при нормальных условиях (н. у.). Объем газа можно рассчитать по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ — молярный объем газа при н.у., равный $22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}$.

$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = 3 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 67.2 \text{ дм}^3$

Ответ: объем выделившегося кислорода составляет $67.2 \text{ дм}^3$.