Для решения данной задачи по термохимии нам нужно в первую очередь понять, что такое тепловой эффект реакции и как он связан с объемом газов.
Шаг 1: Анализ уравнения реакции
Имеем уравнение реакции: \[ N_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO(g) \]
Согласно данному уравнению, 1 моль азота (\(N_2\)) реагирует с 1 моль кислорода (\(O_2\)) для получения 2 молей оксида азота (\(NO\)). Тепловой эффект реакции составляет -180,7 кДж. Это значение указывает на то, что реакция экзотермическая, то есть выделяет тепло.
Шаг 2: Определение количества вещества
Теперь нам нужно вычислить, сколько молей \(N_2\) содержится в 5,6 л газа. При нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л.
Для нахождения количества молей \(N_2\): \[ n = \frac{V}{V_m} \] где:
- \(n\) — количество вещества (в молях),
- \(V\) — объем газа (5,6 л),
- \(V_m\) — молярный объем газа при н.у. (22,4 л/моль).
Теперь подставим значения: \[ n = \frac{5,6 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,25 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Вычисление теплового эффекта реакции
Согласно уравнению, 1 моль \(N_2\) выделяет 180,7 кДж. Теперь мы можем вычислить тепловой эффект, который будет выделяться при реакции 0,25 моль \(N_2\):
\[ Q = n \times \Delta H \] где:
- \(Q\) — тепловой эффект реакции,
- \(n\) — количество молей реактанта,
- \(\Delta H\) — стандартный тепловой эффект реакции (в данном случае 180,7 кДж на 1 моль \(N_2\)).
Подставляем значения: \[ Q = 0,25 \, \text{моль} \times 180,7 \, \text{кДж/моль} = 45,175 \, \text{кДж} \]
Шаг 4: Окончательный ответ
Таким образом, тепловой эффект реакции, в которой участвует 5,6 л азота при нормальных условиях, составит приблизительно 45,2 кДж.
Ответ: Тепловой эффект реакции составляет 45,2 кДж.