Найти тепловой эффект реакции, если при сгорания 3,5 граммов азота поглотилось 45.2 кДж теплоты. При сгорании азота образуется оксид азота (II)-NO
Чтобы найти тепловой эффект реакции при сгорании азота, следуем пошагово:
Шаг 1: Определение данных
Нам даны следующие данные из условия задачи:
- Масса азота (N₂) = 3,5 г
- Количество поглощенной теплоты (Q) = 45,2 кДж
Шаг 2: Определение количества вещества
Для начала, надо перевести массу азота в количество вещества, используя его молярную массу. Молярная масса азота (N₂) составляет примерно 28 г/моль (поскольку атомная масса азота ≈ 14 г/моль).
Чтобы найти количество молей (n) азота, используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( m \) — масса вещества (г),
- \( M \) — молярная масса вещества (г/моль).
Подставим значения:
\[ n = \frac{3,5 \, \text{г}}{28 \, \text{г/моль}} \approx 0,125 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Расчет теплового эффекта реакции на моль
Тепловой эффект реакции (ΔH) определяется как количество теплоты (Q), поглощенное или выделенное при реакции, на 1 моль реагента. Мы можем найти его, используя следующую формулу:
\[ \Delta H = \frac{Q}{n} \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в Дж),
- \( n \) — количество вещества (в моль).
Так как Q у нас в кДж, переведем его в Дж:
\[ 45,2 \, \text{кДж} = 45200 \, \text{Дж} \]
Теперь подставим известные значения:
\[ \Delta H = \frac{45200 \, \text{Дж}}{0,125 \, \text{моль}} = 361600 \, \text{Дж/моль} \]
Шаг 4: Ответ в удобном формате
Тепловой эффект сгорания может быть выражен в кДж/моль:
\[ \Delta H = 361,6 \, \text{кДж/моль} \]
Итог
Тепловой эффект реакции сгорания 3,5 граммов азота составляет 361,6 кДж/моль. Это значение можно интерпретировать как количество теплоты, выделяющееся (или поглощающееся) при сгорании одного моля азота.
