Найти массу метана, при полном сгорании которой (с образованием жидкой воды) выделяется теплота, достаточная для нагревания

Постоянный пользователь нашего ресурса написал нам почту в 10:43 с просьбой предоставить развернутый ответ на его вопрос. Наши эксперты отнесли этот вопрос к разделу Разное. Для ответа был привлечен один из опытных специалистов, который занимается написанием студенческих работ.

Цитируем вопрос ваш вопрос

Найти массу метана, при полном сгорании которой (с образованием жидкой воды) выделяется теплота, достаточная для нагревания 100 г воды от 20 до 30°С. Мольную теплоемкость воды принять равной 75,3 Дж/(моль-К).

Разбор вопроса и ответ на него

Раздел 'ЕГЭ (школьный)', к которому был отнесён этот вопрос является не простой рубрикой. Для подготовки ответа на вопросы из этой рубрики специалист должен обладать широкими познаниями в различных научных областях. Однако в нашей компании таковые имеются.

Вы спрашивали:

Конечно этот ответ может полностью не раскрыть тему вопроса, но мы постарались сделать его максимально полным. Предлагаем ознакомиться с мнением эксперта по этой теме:

Необходимая для нагревания воды теплота:
Q = n∙Cp∙ΔT = m∙Cp∙(Т–Т0) /М
Q = 100 ∙ 75,3 ∙ (30–20) / 18 = 4183 Дж = 4,183 кДж

CH4(г) + 2O2(г) → CO2(г) + 2H2O(ж)
ΔНº х.р. = ΣΔНº прод. – ΣΔНº исх. в-в (с учетом стехиометрических коэффициентов)
ΔНº простых в-в при 25°С и 1 атм. = 0
ΔНº х.р. = (ΔНºƒ CO2(г) + 2ΔНºƒ H2O(ж)) – ΔНºƒ (CH4(г)
ΔНº х.р. =(–393,51) + 2 ∙ (–285,83) – (–74,85) = – 890,32 кДж/моль

Т.к. Q расчитан для воды (среда), кот. получает энергия, а ΔНº для реакции, кот. выделяет энергию, эти величины имеют противоположные знаки.
Q = – ΔНº ∙ n(CH4)
n(CH4) = – Q / ΔНº
m(CH4) = n ∙ М = – Q ∙ М / ΔНº = – 4,183 ∙ 16,04 /(– 890,32) = 0,07536 г

К нам на почту приходит много вопросов. Мы стараемся отвечать на все. Однако вы должны понимать, что большая загруженность увеличивает время ответа. Сейчас среднее время ответа равно 22:13.