Сколько теплоты нужно потратить для разложения 360 граммов воды, используя термохимическое уравнение реакции: 2H2O

Хорошо, рассмотрим задачу. У нас есть термохимическое уравнение реакции, которое показывает, что для разложения 2 молекул воды необходимо 484 кДж теплоты:

\[2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 \quad \Delta H = -484 \, \text{кДж}\]

Мы хотим узнать, сколько теплоты нужно потратить для разложения 360 граммов воды. Для решения нам понадобятся следующие шаги:

1. Найдем количество молекул воды, соответствующее 360 граммам.
2. Используем коэффициенты перед веществами в уравнении реакции, чтобы найти количество молекул воды, которое разлагается при таком количестве вещества.
3. Найдем количество энергии, которое потребуется для разложения этого количества воды.

Шаг 1: Найдем количество молекул воды, соответствующее 360 граммам.

Для этого нам понадобится молярная масса воды, которая равна 18 г/моль (1 моль воды содержит 18 г).

Масса 360 г воды можно перевести в моль, применив следующую формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество молей, \(m\) - масса вещества в граммах, \(M\) - молярная масса вещества.

Таким образом, количество молекул воды равно:

\[n = \frac{360 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} = 20 \, \text{моль}\]

Шаг 2: Используем коэффициенты перед веществами в уравнении реакции, чтобы найти количество молекул воды, которое разлагается при таком количестве вещества.

Из термохимического уравнения реакции видно, что 2 молекулы воды разлагаются с выделением 484 кДж теплоты. Значит, каждые 2 молекулы воды требуют 484 кДж.

Теперь мы можем найти количество молекул воды, которое разлагается при 20 молях:

\[20 \, \text{моль} \cdot \left(\frac{2 \, \text{моль воды}}{2 \cdot \text{моль}}\right) = 20 \, \text{моль воды}\]

Шаг 3: Найдем количество энергии, которое потребуется для разложения этого количества воды.

Теплота, необходимая для разложения 20 молей воды, может быть найдена по пропорции:

\[\frac{484 \, \text{кДж}}{2 \, \text{моль воды}} = \frac{x}{20 \, \text{моль воды}}\]

Решив эту пропорцию, мы найдем значение \(x\), которое будет являться количеством теплоты, необходимым для разложения 20 молей воды. Давайте решим эту пропорцию:

\[x = \frac{484 \, \text{кДж}}{2 \, \text{моль воды}} \cdot 20 \, \text{моль воды} = 4840 \, \text{кДж}\]

Таким образом, для разложения 360 граммов воды необходимо потратить 4840 кДж теплоты.

Я надеюсь, что данный ответ был подробным и понятным для вас. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.