Какой будет изменение теплоты реакции между NH3 и 5/4O2, образуя NO и 3/2H2O при температуре 298K, с использованием

Термохимия реакции между NH3 и 5/4O2, образуя NO и 3/2H2O при температуре 298K

Начнем с заданной реакции:
NH3 + 5/4O2 → NO + 3/2H2O

У нас есть несколько уравнений с изменением энтальпии (теплоты) реакций, которые нам понадобятся для решения этой задачи. Давайте посмотрим на них.

Уравнение 1: H2O(g) → H2O(l) ΔH = 44 кДж/моль
Это уравнение описывает изменение состояния воды из газообразного в жидкое при постоянной температуре 298K.

Уравнение 2: H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(l) ΔH = 285,8 кДж/моль
Это уравнение описывает реакцию образования воды из водорода газа и кислорода газа при постоянной температуре 298K.

Уравнение 3: 1/2N2(g) + 3/2H2(g) → NH3(g) ΔH = 46,2 кДж/моль
Это уравнение описывает реакцию образования аммиака из азота газа и водорода газа при постоянной температуре 298K.

Уравнение 4: NO(g) → 1/2N2(g) + 1/2O2(g) ΔH = -91,3 кДж/моль
Это уравнение описывает разложение оксида азота при постоянной температуре 298K.

Теперь, чтобы найти изменение теплоты реакции между NH3 и 5/4O2, сначала разложим реакцию на более простые шаги, используя данные уравнения:

1) NH3(g) → N2(g) + 3/2H2(g)
ΔH = - ΔH3 = -46,2 кДж/моль (обратная реакция 3)

2) N2(g) + 2H2(g) → 2NH3(g)
ΔH = -2 × ΔH3 = -2 × (-46,2) = +92,4 кДж/моль (перевернутая реакция 3)

3) 2NH3(g) + 5O2(g) → 2NO(g) + 3H2O(l)
ΔH = ΔH(2) + ΔH(4) - ΔH(1) = 285,8 + (-91,3) - 44 = +150,5 кДж/моль

Теперь мы решим задачу с использованием найденных шагов:

ΔH(реакция) = ΔH(3) + ΔH(2) + ΔH(1)
= -46,2 + 92,4 + 150,5
= 196,7 кДж/моль

Таким образом, изменение теплоты реакции между NH3 и 5/4O2, образующей NO и 3/2H2O при температуре 298K, составляет 196,7 кДж/моль.

Пример использования: Вычислите изменение теплоты реакции при сгорании 2 моль NH3.

Совет: Для более легкого понимания и решения подобных задач, важно хорошо знать основы термохимии и иметь хорошее представление о том, как комплексы реакций могут быть разложены на более простые шаги. Для этого полезно изучить примеры реакций и уравнений с изменением энтальпии.

Упражнение: Посчитайте изменение теплоты реакции, если сгорит 3 моля NH3.