Для решения данной задачи начнем с анализа термохимического уравнения реакции:
[ 2AgNO_3(тв) = 2Ag(тв) + 2NO_2(г) + O_2(г) - 317 , кДж ]
Это уравнение указывает на то, что при разложении 2 моль серебряного нитрата выделяется 317 кДж теплоты.
Теперь давайте определим, сколько теплоты выделится при образовании 5 л оксида азота ((NO_2)). Согласно уравнению, на каждую реакцию производятся 2 моль (NO_2).
Определение объемов: Используя закон Бойля-Мариотта, при нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Следовательно, моль (NO_2) будет составлять:
[
n(NO_2) = \frac{V}{V_{моль}} = \frac{5 , л}{22.4 , л/моль} \approx 0.223 , моль
]
Определение теплоты на основе моль: Согласно уравнению, на 2 моль (NO_2) выделяется 317 кДж. Это можно выразить в виде отношения:
[
\frac{-317 , кДж}{2 , моль} = -158.5 , кДж/моль
]
Поэтому количество теплоты ((Q)), выделяющееся при образовании 0.223 моль (NO_2), можно вычислить следующим образом:
[
Q = n(NO_2) \cdot \frac{-317 , кДж}{2 , моль} = 0.223 , моль \cdot (-158.5 , кДж/моль) \approx -35.33 , кДж
]
Таким образом, количество выделяемой теплоты составляет приблизительно -35.33 кДж. Эта величина показывает, что при образовании 5 литров (NO_2) выделяется эта теплота.