Какое количество теплоты (в килоджоулях) было потрачено при реакции, когда 10 г водорода было использовано в уравнении

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон сохранения энергии и концепцию теплореакций.

Когда мы видим, что в уравнении реакции указано значение изменения энергии (\(\Delta H = -21 \, \text{кДж}\)), мы понимаем, что это изменение энтальпии или теплореакции.

Теплореакция представляет собой количество энергии, поглощенной или выделившейся при химической реакции. Она измеряется в джоулях или килоджоулях.

Основываясь на уравнении реакции, мы видим, что 1 моль водорода (H2) реагирует с 1 молью оксида железа (FeO). Мы знаем массу водорода, которая составляет 10 г, но нам нужно выразить ее в молях.

Для этого нам нужно знать молярную массу водорода. Молярная масса H2 равна 2 г/моль (1 моль H2 содержит 2 г водорода).

Теперь мы можем вычислить количество молей водорода, используя следующую формулу:
\[ \text{количество молей} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} \]
\[ \text{количество молей водорода} = \frac{10 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 5 \, \text{моль} \]

На основании сбалансированного уравнения реакции, мы видим, что для каждой моли водорода выделяется или поглощается 21 кДж.

Теперь мы можем вычислить теплореакцию для 5 молей водорода:
\[ \text{количество теплоты} = \text{количество молей} \times \Delta H \]
\[ \text{количество теплоты} = 5 \, \text{моль} \times (-21 \, \text{кДж/моль}) = -105 \, \text{кДж} \]

Минус перед расчетом теплоты указывает на то, что энергия была выделена в окружающую среду, то есть реакция является экзотермической.

Таким образом, количество теплоты, потраченное при данной реакции с использованием 10 г водорода, составляет 105 кДж.