При згорянні газуватого амоніаку NH3 утворяться водяна пара і нітроген (ІІ) оксид NO. Обчислити зміну ентальпії реакції, якщо було отримано 44,8 л NO у перерахуванні на нормальні умови.
Ответы
Ответ:
Реакція горіння газуватого амоніаку може бути записана наступним чином:
4 NH3(g) + 3 O2(g) → 2 N2(g) + 6 H2O(g)
Зміна ентальпії цієї реакції може бути обчислена за допомогою закону Гесса, який стверджує, що зміна ентальпії будь-якої реакції залежить лише від початкових та кінцевих станів реагентів і продуктів, а не від механізму, за яким вона протікає. Ми можемо розкласти цю реакцію на декілька етапів, які мають відомі зміни ентальпії:
Розкладання кисню:
2 O2(g) → 2 O(g) ΔH1 = 495 kJ/mol
Окислення азоту:
N2(g) + O(g) → 2 NO(g) ΔH2 = −180.6 kJ/mol
Окислення амоніаку:
4 NH3(g) + 5 O(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(g) ΔH3 = −905.2 kJ/mol
Утворення води:
2 O(g) + 2 H2(g) → 2 H2O(g) ΔH4 = −483.6 kJ/mol
Таким чином, зміна ентальпії для нашої реакції може бути обчислена як сума змін ентальпій цих етапів:
ΔH = ΔH3 + 2ΔH4 − ΔH1 − 2ΔH2
ΔH = (−905.2 kJ/mol) + 2(−483.6 kJ/mol) − (495 kJ/mol) − 2(−180.6 kJ/mol)
ΔH = −904.8 kJ/mol
Таким чином, зміна ентальпії для реакції горіння газуватого амоніаку дорівнює -904.8 кДж/моль.
Для розрахунку кількості молей NO необхідно використовувати газовий закон ідеальних газів:
PV = nRT
де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей, R - універсальна газова стала, T - температура у Кельвінах