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.
