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.
