При разложении 4,08 г пероксида водорода выделяется 5,832 кДж тепла. Вычислите , какой объем ( н . у .) кислорода был получен, если при этом образовалось 9,72 кДж теплоты. Ответ…

Дано:

• Масса пероксида водорода \( m = 4,08\, \text{г} \)
• Выделившийся тепловой эффект \( Q_{общ} = 5,832\, \text{кДж} \)
• Теплота, выделившаяся при образовании кислорода \( Q_{O_2} = 9,72\, \text{кДж} \)

Заметим, что при разложении пероксида водорода происходит выделение тепла, связанное с этим процессом, и часть тепла связана с образованием кислорода. Нас интересует объем кислорода, полученного при этом.

Шаг 1. Найдем количество вещества пероксида водорода

Молярная масса \( H_2O_2 = 2 \times 1 + 2 \times 16 = 34\, \text{г/моль} \)

Количество вещества: \[ n_{H_2O_2} = \frac{m}{M} = \frac{4,08}{34} \approx 0,12\, \text{моль} \]

Шаг 2. Записать уравнение разложения

\[ \text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O} + \text{O} \]

Но по стехиометрии реакции: \[ 2\, \text{H}_2\text{O}_2 \rightarrow 2\, \text{H}_2\text{O} + \text{O}_2 \]

То есть, из 2 молей пероксида водорода получается 1 моль кислорода.

Следовательно, количество кислорода, полученного из 0,12 моль H₂O₂, равно: \[ n_{O_2} = \frac{1}{2} \times n_{H_2O_2} = \frac{1}{2} \times 0,12 = 0,06\, \text{моль} \]

Шаг 3. Определим теплоту, выделенную на образование кислорода

Из условия известно, что тепловой эффект при образовании кислорода составляет 9,72 кДж.

Поскольку из 0,12 моль H₂O₂ выделяется \( Q_{общ} = 5,832\, \text{кДж} \), то тепловой эффект, связанный именно с образованием кислорода, пропорционален количеству кислорода, то есть:

\[ Q_{O_2} = \text{теплота, связанная с образованием } O_2 \]

В условии указано, что при образовании кислорода выделяется 9,72 кДж — это, скорее всего, тепловой эффект, связанный с 0,06 моль \( O_2 \).

Шаг 4. Вычислим объем кислорода

Объем одного моля газа при н.у. (нормальных условиях — температура 0°C и давление 1 атм) равен 22,4 л.

Объем кислорода: \[ V_{O_2} = n_{O_2} \times 22,4\, \text{л} = 0,06 \times 22,4 = 1,344\, \text{л} \]

Итог: объем кислорода равен 1,34 литра (с учетом точности до сотых).

Ответ: \(\boxed{1,34}\) литра