Для решения задачи необходимо понять, как связаны объем газа, количество вещества и теплота, поглощаемая или выделяемая при реакции.
Шаг 1: Понимание уравнения реакции
Термохимическое уравнение данной реакции выглядит следующим образом:
[ \text{N}_2 (г.) + \text{O}_2 (г.) \rightarrow 2\text{NO} (г.) ]
При этом указано, что реакция сопровождается поглощением 180,7 кДж теплоты. Это означает, что при образовании 2 моль NO из 1 моль N₂ и 1 моль O₂ поглощается 180,7 кДж.
Шаг 2: Найдите количество вещества
По уравнению идеального газа можно использовать формулу для нахождения количества вещества:
[
n = \frac{V}{V_m}
]
где:
- ( n ) — количество вещества (в молях),
- ( V ) — объем газа (в литрах),
- ( V_m ) — молярный объем газа при нормальных условиях, который равен 22,4 л/моль.
В данном случае мы знаем, что объем азота ( V = 5,6 ) л. Подставим значение в формулу:
[
n_{\text{N}_2} = \frac{5,6 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,25 \text{ моль}
]
Шаг 3: Определение отношения числа молей
Согласно уравнению реакции, 1 моль ( \text{N}_2 ) реагирует с 1 моль ( \text{O}_2 ), чтобы образовать 2 моль ( \text{NO} ). Поскольку у нас имеется 0,25 моль ( \text{N}_2 ), поглощённая теплота будет в два раза меньше, чем для 1 моль ( \text{N}_2 ).
Шаг 4: Вычисляем поглощённую теплоту
Для 1 моль ( \text{N}_2 ) поглощается 180,7 кДж. Для 0,25 моль:
[
Q = 180,7 \text{ кДж} \times 0,25 = 45,175 \text{ кДж}
]
Заключение
Таким образом, при вступлении в реакцию 5,6 литров азота будет поглощено примерно 45,18 кДж теплоты.
