Для нахождения теплоты реакции восстановления оксида свинца(II) с водородом, сначала запишем уравнение реакции:
\[ \text{PbO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Pb} + \text{H}_2\text{O} \]
Шаг 1: Определение количества вещества свинца (Pb)
Из уравнения реакции видно, что 1 моль PbO образует 1 моль свинца (Pb).
Чтобы определить количество вещества свинца, используем его массу. Относительная атомная масса свинца (Pb) составляет 207 г/моль.
Количество вещества (n) вычисляется по формуле:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \(m\) — масса свинца (Pb) = 41,4 г
- \(M\) — относительная атомная масса свинца = 207 г/моль
Подставим значения в формулу:
\[ n = \frac{41,4 \, \text{г}}{207 \, \text{г/моль}} \approx 0,2 \, \text{моль} \]
Шаг 2: Определение теплоты реакции
Из условия задачи известно, что при восстановлении свинца выделилось 4,4 кДж теплоты. Поскольку 1 моль PbO приводит к образованию 1 моль Pb, выделенная теплота относится к 0,2 моль PbO.
Теперь можем найти теплоту реакции на 1 моль PbO:
\[ Q = \frac{\text{выделившаяся теплота}}{\text{количества вещества PbO}} \]
Где выделившаяся теплота равна 4,4 кДж, а количество вещества (n) PbO = 0,2 моль.
\[ Q = \frac{4,4 \, \text{кДж}}{0,2} = 22 \, \text{кДж/моль} \]
Ответ
Таким образом, теплоту реакции (в кДж на моль PbO) можно записать как:
\[ Q \approx 22 \, \text{кДж/моль} \]
Ответ: 22 кДж.