Задание №27 — Типы расчётных задач
Какой объём азота (н.у.) образуется в результате восстановления оксида азота(I) углеродом в соответствии с термохимическим уравнением реакции
2N2O(г) + C(тв.) = CO2(г) + 2N2(г) + 556,7 кДж,
если при этом выделилось 2226,8 кДж теплоты?
(Запишите число с точностью до десятых.)
Правильный ответ
179.2
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи нам необходимо проанализировать термохимическое уравнение реакции и связать количество выделившейся теплоты с объемом образующегося газа.
1. Анализ термохимического уравнения.
Запишем уравнение реакции:
2N2O(г) + C(тв) → CO2(г) + 2N2(г) + 556,7 кДж
Из уравнения видно, что при образовании 2 моль азота (N2) выделяется 556,7 кДж теплоты. Это наш теоретический эталон.
2. Определение количества вещества азота.
По условию задачи в ходе реакции выделилось 2226,8 кДж теплоты. Составим пропорцию, чтобы найти количество вещества (n) азота, которое образовалось в данном случае:
При образовании 2 моль N2 выделяется 556,7 кДж
При образовании n моль N2 выделяется 2226,8 кДж
n(N2) = (2 моль * 2226,8 кДж) / 556,7 кДж = 4453,6 / 556,7 = 8 моль.
3. Расчет объема азота.
Теперь вычислим объем азота при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объем газа (Vm = 22,4 л/моль):
V(N2) = n(N2) * Vm
V(N2) = 8 моль * 22,4 л/моль = 179,2 л.
Таким образом, при выделении 2226,8 кДж теплоты образуется 179,2 л азота.
Ответ: 179,2
Источник: ФИПИ