Согласно термохимическому уравнению Fe3O4 + 4CO=3Fe + 4CO2 + 15 Кдж при образовании 6 моль Fe3O4 в обратной...

Для решения этой задачи разберем термохимическое уравнение и будем учитывать особенности обратной реакции.

Дано:

Термохимическое уравнение: ${\text{Fe}}_3{\text{O}}_4+4\text{CO}\to 3\text{Fe}+4{\text{CO}}_2+15\text{кДж}$ Это экзотермическая реакция, при которой выделяется 15 кДж энергии $значениеположительное,энергияуходитвокружающуюсреду$.

Обратная реакция: $3\text{Fe}+4{\text{CO}}_2\to {\text{Fe}}_3{\text{O}}_4+4\text{CO}$ Для обратной реакции энергия поглощается, так как процесс идет в противоположном направлении. При этом величина энергии будет равна 15 кДж, но знак изменится на противоположный $тоестьэнергияпоглощается,аневыделяется$.

Решение:

1. Энергетический баланс для 1 моль Fe₃O₄: Согласно уравнению, при образовании 1 моль Fe₃O₄ в обратной реакции поглощается 15 кДж энергии. Это значение соответствует количеству теплоты, выделенной в прямой реакции.

2. Энергия для 6 моль Fe₃O₄: Если на образование 1 моль Fe₃O₄ требуется 15 кДж, то на образование 6 моль потребуется: $Q=15\text{кДж}\times 6=90\text{кДж}.$ Таким образом, при образовании 6 моль Fe₃O₄ в обратной реакции поглощается 90 кДж энергии.

Вывод:

Правильный ответ: 4) поглощается 90 кДж.

Почему учитель указал вариант 2)?

Возможно, произошла ошибка либо недоразумение при проверке задания. Согласно термохимическому закону $принципуЛавуазье$, энергия, выделяющаяся/поглощающаяся в химических реакциях, сохраняется и масштабируется с количеством вещества. Поэтому для 6 моль Fe₃O₄ в обратной реакции должно поглощаться ровно 90 кДж.

Для решения задачи сначала разберем термохимическое уравнение:

${\text{Fe}}_3{\text{O}}_4+4\text{CO}\to 3\text{Fe}+4{\text{CO}}_2+15\text{ кДж}$

Это уравнение показывает, что при реакции 1 моль Fe₃O₄ с 4 молями CO выделяется 15 кДж тепла, то есть эта реакция экзотермическая. Если рассматривать обратную реакцию, то:

$3\text{Fe}+4{\text{CO}}_2\to {\text{Fe}}_3{\text{O}}_4+4\text{CO}$

В этом случае будет происходить поглощение тепла, равного 15 кДж.

Теперь, если мы рассматриваем процесс, при котором образуется 6 моль Fe₃O₄, то нам нужно учесть, что для образования 6 моль Fe₃O₄ потребуется в 2 раза больше тепла, чем для образования 1 моль. Таким образом, мы умножаем количество выделяющегося тепла на 6:

$6{\text{ моль Fe}}_3{\text{O}}_4\to 2\times 15\text{ кДж}=30\text{ кДж}$

Поскольку в обратной реакции $образованиеFe₃O₄$ происходит поглощение тепла, то мы можем сказать, что при образовании 6 моль Fe₃O₄ будет поглощаться 30 кДж.

Теперь, в соответствии с вашими ответами, правильный вариант:

1) выделяется 30 кДж 2) выделяется 60 кДж 3) поглощается 30 кДж 4) поглощается 90 кДж

Правильный ответ — это 3) поглощается 30 кДж.

Таким образом, если учитель указал, что правильный ответ 2) $выделяется60кДж$, это может быть ошибкой, так как в данном контексте правильный ответ — поглощение 30 кДж при образовании 6 моль Fe₃O₄.

Для решения этой задачи нужно проанализировать термохимическое уравнение и обратить внимание на количество вещества, участвующее в реакции.

Дано термохимическое уравнение:

${\text{Fe}}_3{\text{O}}_4+4\text{CO}\to 3\text{Fe}+4{\text{CO}}_2+15\text{кДж}$

Это уравнение показывает, что при реакции 1 моля Fe3O4 с 4 молями CO выделяется 15 кДж энергии.

Теперь, если мы рассматриваем обратную реакцию, то для 1 моля Fe3O4 будет поглощаться 15 кДж. Таким образом, при образовании 1 моля Fe3O4 из продуктов реакции будет поглощаться 15 кДж.

Теперь, если мы рассматриваем образование 6 моль Fe3O4, то:

${\text{Энергия, поглощаемая при образовании 6 моль Fe}}_3{\text{O}}_4=6\times 15\text{кДж}=90\text{кДж}$

Таким образом, при образовании 6 моль Fe3O4 в обратной реакции поглощается 90 кДж.

Правильный ответ: 4) поглощается 90 кДж.