3.Задача. В результате реакции, термохимическое уравнение которой 2AgNO3(TB) = 2Ag (тв) азота (IV) равен... + 2NO2(г) + 02(г) - 317 кДж, поглотилось 86 кДж теплоты. Обьем…
3.Задача. В результате реакции, термохимическое уравнение которой 2AgNO3(TB) = 2Ag (тв) азота (IV) равен... + 2NO2(г) + 02(г) - 317 кДж, поглотилось 86 кДж теплоты. Обьем выделившегося оксида азота 5
Дано:
Термохимическое уравнение реакции: \[ 2AgNO_3(TB) \rightarrow 2Ag(тв) + 2NO_2(g) + O_2(g) \quad \Delta H^\circ = -317\, \text{kДж} \]
Поглощено тепла: \[ Q = 86\, \text{kДж} \]
Объем выделенного оксида азота (NO₂): \[ V_{NO_2} = 5\, \text{л} \]
Задача: найти объем выделившегося оксида азота \(V_{NO_2}\).
Шаги решения:
- Определим молярное количество NO₂ по объему
При стандартных условиях (T и P), объем 1 моль газа равен 22.4 л.
Следовательно, количество молей NO₂, выделившихся: \[ n_{NO_2} = \frac{V_{NO_2}}{22.4\, \text{л}} = \frac{5\, \text{л}}{22.4\, \text{л/моль}} \approx 0.2232\, \text{моль} \]
- Определим, сколько тепла поглотилось или выделилось в реакции
Поскольку из условия поглощено 86 кДж теплоты, а изначально в уравнении указывается, что при стандартных условиях:
- реакция с \(\Delta H^\circ = -317\, \text{kДж}\) для 2 молей AgNO₃,
- то есть 2 моль AgNO₃ выделяют 317 кДж тепла.
Но в нашей задаче теплота поглощена (86 кДж), и вероятно, реакция идет не полностью или частично.
- Связь между молями NO₂ и выделением тепла
Поскольку в термохимическом уравнении выделяется 317 кДж для 2 моль AgNO₃, при этом выделяются 2 моля NO₂.
Отсюда:
\[ \text{на 2 моль NO}_2 \text{ выделяется } 317\, \text{kДж} \]
или
\[ \frac{317\, \text{kДж}}{2} \approx 158.5\, \text{kДж} \quad \text{за 1 моль NO}_2 \]
- Определение выделенной энергии на данный объем NO₂
Если при выделении 1 моль NO₂ выделяется 158.5 кДж, то для количества \(n_{NO_2}\):
\[ Q_{выделенное} = n_{NO_2} \times 158.5\, \text{kДж} \]
Аналогично, в условиях задачи указано, что поглощено 86 кДж, значит:
\[ 86\, \text{kДж} \approx 0.543\, \text{моль NO}_2 \]
(так как 86 кДж / 158.5 кДж ≈ 0.543 моль).
- Рассчитаем объем выделенного NO₂
Объем 0.543 моль:
\[ V_{NO_2} = n_{NO_2} \times 22.4\, \text{л/моль} \approx 0.543 \times 22.4 \approx 12.18\, \text{л} \]
Ответ:
Объем выделившегося оксида азота (NO₂) составляет примерно 12.2 литров.
