Какова удельная теплота сгорания газовой смеси, состоящей из половины мольной доли CO и половины мольной доли

Для решения данной задачи необходимо знать уравнение сгорания газовой смеси и использовать данные о стандартных условиях и температуре. Давайте рассмотрим подробно каждый шаг решения.

1. Вначале нужно записать уравнение сгорания газовой смеси:
\(C_xH_y + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O\)

2. Дано, что газовая смесь состоит из половины мольной доли CO и половины мольной доли N2. Обозначим количество вещества CO через \(n_{CO}\) и количество вещества N2 через \(n_{N2}\). Таким образом, у нас будет:
\(n_{CO} = \frac{1}{2}\) и \(n_{N2} = \frac{1}{2}\)

3. Для решения задачи нам понадобится знать стандартную образовательную энтальпию \(\Delta H^0_f\) для каждого из веществ, а также теплоту образования \(\Delta H^0_f\) для CO2 и H2O. Вот значения для них:
- CO: \(\Delta H^0_f = -110.5 \, \frac{кДж}{моль}\)
- N2: \(\Delta H^0_f = 0 \, \frac{кДж}{моль}\)
- CO2: \(\Delta H^0_f = -393.5 \, \frac{кДж}{моль}\)
- H2O: \(\Delta H^0_f = -285.8 \, \frac{кДж}{моль}\)

4. Теперь мы можем вычислить удельную теплоту сгорания газовой смеси. Удельная теплота сгорания (\(Q_p\)) - это количество энергии, выделяющегося при полном сжигании 1 моля вещества. Используя принцип сохранения энергии и данные об энтальпиях образования, мы можем записать следующее:
\[Q_p = (n_{CO} \cdot \Delta H^0_f_{CO}) + (n_{N2} \cdot \Delta H^0_f_{N2}) - (n_{CO2} \cdot \Delta H^0_f_{CO2}) - (n_{H2O} \cdot \Delta H^0_f_{H2O})\]

5. Подставим значения в уравнение:
\[Q_p = \left(\frac{1}{2} \cdot (-110.5)\right) + \left(\frac{1}{2} \cdot 0\right) - \left(\frac{1}{2} \cdot (-393.5)\right) - \left(\frac{1}{2} \cdot (-285.8)\right)\]

6. Выполняем арифметические вычисления:
\[Q_p = (-55.25) - (-196.75) - (-142.9) = -55.25 + 196.75 + 142.9 = 284.4 \, \frac{кДж}{моль}\]

Таким образом, удельная теплота сгорания газовой смеси, состоящей из половины мольной доли CO и половины мольной доли N2, при стандартных условиях и температуре составляет 284.4 \(\frac{кДж}{моль}\).