Дано:

объем метана (CH4) = 30 л

теплота, выделившаяся при сгорании метана = 350 кДж

Тепловой эффект реакции, обозначаемый Q, это количество теплоты, выделившееся или поглощенное в результате химической реакции. Чтобы вычислить его для сгорания метана, нужно использовать химическое уравнение реакции горения метана, которое выглядит следующим образом: 

CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O + Q

Стехиометрические коэффициенты для метана и кислорода равны единице и двум, соответственно, т.к. для полного сгорания одного моля метана необходимо два моля кислорода.

Чтобы вычислить количество метана в молях, нужно использовать уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P

где V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах, P - давление в паскалях.

Для нормальных условий, то есть при температуре 273 К и давлении 101,3 кПа, молярный объем газов равен 22,4 л. Следовательно, количество метана можно рассчитать так:

n(CH4) = PV/RT = (101325 Па 30 л) / (8,314 Дж/моль∙К 273 К) = 3,67 моль

Теперь мы можем вычислить тепловой эффект реакции горения метана:

Q = 350 кДж / 3,67 моль = 95,36 кДж/моль

Ответ: тепловой эффект реакции сгорания метана равен 95,36 кДж/моль.