Какое количество тепла выделяется при сгорании 1 кг этилена (етэна) С2Н4 при полном сгорании с образованием СО2 и Н2О?

Для решения данной задачи нам потребуется знание химических реакций сгорания этилена (этена) С2H4 и определение соответствующих энтальпий сгорания.

Прежде чем перейти к решению, стоит отметить, что полное сгорание этилена протекает по следующему основному химическому уравнению:

\[C_2H_4 + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 2H_2O\]

В данном случае, 1 моль этилена С2H4 соединяется с 3 молями кислорода O2, образуя 2 моля углекислого газа CO2 и 2 моля воды H2O.

Теперь перейдем к энтальпиям сгорания этилена, углекислого газа и воды. Установлено, что энтальпия сгорания этилена составляет -1411 кДж/моль, энтальпия сгорания углекислого газа -393.5 кДж/моль, а энтальпия сгорания воды -285.8 кДж/моль.

Используя эти данные, мы можем рассчитать количество тепла, выделяющегося при сгорании 1 кг этилена. Для этого сначала необходимо узнать количество моль этилена в 1 кг.

Молярная масса этилена С2H4 равна 28 г/моль (12 г/моль углерода + 4 г/моль водорода). Следовательно, 1 кг этилена содержит \(1000\, \text{г} / 28\, \text{г/моль} = 35.71\, \text{моль}\) этилена.

Теперь, зная, что при каждом моле этилена образуется 2 моля углекислого газа и 2 моля воды, мы можем рассчитать количество энтальпии, освобождающейся при сгорании 1 кг этилена.

Количество тепла выделяется в результате сгорания этилена можно рассчитать по следующей формуле:

\(Q = n \cdot \Delta H\),

где \(Q\) - количество тепла (в данном случае, в кДж), \(n\) - количество молей этилена, \(\Delta H\) - энтальпия сгорания этилена.

Следовательно,

\(Q = 35.71\, \text{моль} \cdot -1411\, \text{кДж/моль} = -50375.81\, \text{кДж}\).

Ответ: Количество тепла, выделяющегося при сгорании 1 кг этилена (этена) С2H4 при полном сгорании с образованием СО2 и Н2О, составляет -50375.81 кДж.