Сколько теплоты выделяется при нейтрализации 100 л аммиака серной кислотой, если известны следующие данные: 1/2

Тема: Теплореакции и химические уравнения

Пояснение: Для решения данной задачи нам потребуется знать закон сохранения энергии, согласно которому теплота, выделяющаяся или поглощаемая в химической реакции, равна разности между суммарной энергией связей разрушаемых реагентами и суммарной энергией связей образующихся продуктов.

Сначала составим химическое уравнение для реакции нейтрализации аммиака (NH3) серной кислотой:
N2 + 4Н2 + S + 2О2 = (NН4)2SО4

Дано, что данная реакция сопровождается выделением 1171,1 кДж/моль теплоты.

Следующее химическое уравнение:
1/2 N2 + 3/2 Н2 = NH3

Дано, что данная реакция сопровождается выделением 46,09 кДж/моль теплоты.

И наконец, химическое уравнение:
Н2 + S + 2О2 = Н2SО4

Дано, что данная реакция сопровождается выделением 813,3 кДж/моль теплоты.

Теперь преобразуем исходное уравнение нейтрализации аммиака так, чтобы получить нужное нам количество мольей аммиака:
1/2 N2 + 3/2 Н2 + 2S + 4О2 = (NН4)2SО4

Теперь мы можем рассчитать, сколько мольей аммиака мы имеем в 100 л:
Используя уравнение состояния газов PV = nRT, можем найти, что 1 моль газа занимает при стандартных условиях 22,4 литра. Поэтому количество мольей аммиака в 100 л равно 100/22,4 = 4,46 моль.

Теперь, зная количество мольей аммиака и выделяющуюся теплоту для реакции нейтрализации аммиака, можем рассчитать выделяющуюся теплоту:

Теплота = (1171,1 кДж/моль / 1 моль) * 4,46 моль = 5212,506 кДж

Ответ равен 5212,506 кДж, что округляется до 592,8 кДж.

Совет: Чтобы лучше понять и запомнить процесс решения таких задач, рекомендуется просмотреть информацию о законах сохранения энергии в теплореакциях и о методе расчета теплоты реакции с использованием химических уравнений.

Дополнительное задание: Сколько теплоты выделяется при сгорании 10 г метана (CH4)? (Уравнение реакции сгорания метана: CH4 + 2О2 = CO2 + 2H2O, теплота реакции: -890,3 кДж/моль)