В результате реакции, термохимическое которой 2SO(2)+O(2)=2SO(3)+198 кДж, выделилось 297 кДж теплоты. Вычислите объём израсходованного оксида серы (IV)
Для решения этой задачи начнем с термохимического уравнения реакции:
\[ 2 \text{SO}_2 + \text{O}_2 = 2 \text{SO}_3 + 198 \, \text{кДж} \]
Это уравнение показывает, что для получения 2 моль диоксида серы (SO\(_2\)) и 1 моля кислорода (O\(_2\)) выделяется 198 кДж теплоты.
Теперь нам известно, что в результате реакции выделилось 297 кДж теплоты. Чтобы определить, сколько моль диоксида серы было использовано, сначала найдем, сколько раз сработала реакция.
Мы можем использовать пропорцию:
- При выделении 198 кДж формируется 2 моль SO\(_2\).
- При выделении 297 кДж количество газа SO\(_2\) можно узнать по следующей формуле:
\[ \frac{2 \, \text{моль}}{198 \, \text{кДж}} = \frac{x \, \text{моль}}{297 \, \text{кДж}} \]
Где \( x \) – искомое количество моль SO\(_2\).
Перемножим:
\[ x = \frac{2 \, \text{моль} \times 297 \, \text{кДж}}{198 \, \text{кДж}} \quad \Longrightarrow \quad x \approx 3 \, \text{моль} \]
Теперь, поскольку мы нашли, что для выделения 297 кДж теплоты израсходуется примерно 3 моль SO\(_2\), мы можем вычислить его объем.
По идеальному газу, при стандартных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает около 22.4 литров. Таким образом, объем израсходованного оксида серы (IV) можно вычислить следующим образом:
\[ V = n \cdot V_m = 3 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 67.2 \, \text{л} \]
Таким образом, объем израсходованного оксида серы (IV) составляет 67.2 литра.
