Найдите объем газа азота при температуре в 17C и давлении 90кПа,если при его реакции с водородом с образованием аммиака выделилось 20.46 кДж теплоты

15 Окт 2023 в 19:41
44 +1
0
Ответы
1

Для решения задачи необходимо воспользоваться законом Гей-Люссака:

V1T1=V2T2 \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} T1 V1 =T2 V2

Где V1 и T1 - объем и температура газа до реакции, а V2 и T2 - объем и температура газа после реакции.

Переведем температуру из градусов Цельсия в кельвины:
T1=17+273=290K T_1 = 17 + 273 = 290K T1 =17+273=290K

Из уравнения термохимии известно, что выделившаяся теплота связана с изменением энтальпии:
ΔH=q=20.46 кДж \Delta H = q = 20.46 \, кДж ΔH=q=20.46кДж

Пусть азот соединяется с водородом по уравнению:
( N_2 + 3H_2 -> 2NH_3 )

Тепловыделение при образовании одного моля аммиака равно 46 кДж. Поэтому для 2 молей аммиака выделяется:
2∗46=92 кДж 2 * 46 = 92 \, кДж 246=92кДж

Тепловыделение связано с изменением энергии связей в реагирующих веществах и продуктах и позволяет определить изменение энтальпии ΔH \Delta H ΔH.

Согласно закону Гей-Люссака, объем газа обратно пропорционален температуре, поэтому зная, какую теплоту выделил газ при своем образовании, можно найти искомый объем газа.

92=20.46+q2 92 = 20.46 + q_2 92=20.46+q2

q2 - тепловыделение при образовании одного моля азота, q2 = 92/2 = 46 кДж.

Тепловыделение q2 находится при образовании одного моля аммиака, следовательно, то же количество теплоты подразумевается при разложении двух молей аммиака:
q2=46кДж q_2 = 46 кДж q2 =46кДж

V1/290=V2/273 V_1 / 290 = V_2 / 273 V1 /290=V2 /273

V1/V2=290/273 V_1 / V_2 = 290 / 273 V1 /V2 =290/273

V1=V2∗290/273 V_1 = V_2 * 290 / 273 V1 =V2 290/273

V2=20.46−46=−25.54 кДж V_2 = 20.46 - 46 = -25.54 \, кДж V2 =20.4646=25.54кДж

V1=−25.54K V_1 = -25.54 K V1 =25.54K

Полученный ответ отрицательный, что свидетельствует о том, что где-то была допущена ошибка в решении. Следует проверить правильность проведенных расчетов.

16 Апр 2024 в 15:54
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир