Какой тепловой эффект был зафиксирован при сгорании 9 молей твёрдого вещества и выделении 2682 кДж теплоты в реакции

Уравнение реакции сгорания твёрдого вещества представляет собой следующее:

$$S(тв)+O_2(г)\to S{O}_2(г)$$

Дано, что в результате реакции сгорания выделилась теплота, равная 2682 кДж. Задача состоит в определении теплового эффекта при сгорании 9 молей твёрдого вещества.

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Гесса, который утверждает, что тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного состояний реагентов и продуктов, и не зависит от промежуточных стадий реакции.

На этапе подготовки сгорания происходит разложение твёрдого вещества $S(тв)$ на элементы:

$$S(тв)\to S(g)$$

Этот шаг является эндотермическим процессом, который поглощает энергию. Тепловой эффект этого шага можно представить в виде:

$$\mathrm{\Delta }{H}_1=-x\text{ кДж}$$

где $x$ - тепловой эффект разложения 1 моля твёрдого вещества $S(тв)$.

Следующий шаг - соединение атомов серы с молекулой кислорода:

$$S(g)+O_2(g)\to S{O}_2(g)$$

Этот шаг является экзотермическим процессом, который выделяет энергию. Тепловой эффект этого шага можно представить в виде:

$$\mathrm{\Delta }{H}_2=-2682+x\text{ кДж}$$

где $-2682$ кДж - тепловой эффект всей реакции, а $x$ - тепловой эффект разложения 1 моля твёрдого вещества $S(тв)$.

Используя закон Гесса, мы можем записать тепловой эффект всей реакции сгорания:

$$\mathrm{\Delta }{H}_{\text{реакции}}=\mathrm{\Delta }{H}_1+\mathrm{\Delta }{H}_2$$

$$\mathrm{\Delta }{H}_{\text{реакции}}=-x+(-2682+x)$$

$$\mathrm{\Delta }{H}_{\text{реакции}}=-2682\text{ кДж}$$

Таким образом, тепловой эффект при сгорании 9 молей твёрдого вещества и выделении 2682 кДж теплоты в реакции составляет -2682 кДж. Отрицательное значение означает, что реакция является экзотермической, то есть выделяет теплоту.