8. По термохимическому уравнению реакции горения углерода С(тв.) + О2(г.) = CO₂(r.) + 410 кДж рассчитайте: a) количество теплоты, которое выделится при сгорании 54 г углерода; б) объём кислорода, израсходованный в реакции горения, если в результате выделилось 2050 кДж теплоты.

a) Расчет количества теплоты, выделившейся при сгорании 54 г углерода:

С(тв.) + O₂(г.) = CO₂(г.) + 410 кДж

Молярная масса углерода (C) = 12 г/моль.

Количество вещества углерода (n) = масса (m) / молярная масса (M) = 54 г / 12 г/моль = 4,5 моль.

Из термохимического уравнения видно, что при сгорании 1 моль углерода выделяется 410 кДж теплоты.

Количество теплоты (Q), которое выделится при сгорании 4,5 моль углерода: Q = 4,5 моль * 410 кДж/моль = 1845 кДж.

Ответ: 1845 кДж

б) Расчет объёма кислорода, израсходованного при выделении 2050 кДж теплоты:

Из термохимического уравнения: С(тв.) + O₂(г.) = CO₂(г.) + 410 кДж

При сгорании 1 моль углерода (и, соответственно, при участии 1 моль кислорода) выделяется 410 кДж теплоты.

Количество теплоты, выделившееся в реакции (Q) = 2050 кДж.

Количество моль углерода (и кислорода), участвовавших в реакции: n = Q / тепловой эффект = 2050 кДж / 410 кДж/моль = 5 моль.

При нормальных условиях (н.у.) 1 моль любого газа занимает объём 22,4 литра (молярный объём).

Объём кислорода (V) = количество вещества (n) * молярный объём (Vm) = 5 моль * 22,4 л/моль = 112 л.

Ответ: 112 л