Question

Рассчитайте количество теплоты, которая поглотится при получении кислорода объемом 6,72 л по реакции 2KNO3 = 2KNO2 + О2, ∆Η = 255 кДж.

Answer 1

Судя по этому уравнению реакции, что получения 1 моль О2 нужно затратить 254.8 кДж теплоты.

6.72 л О2 --- это 6.72 / 22.4 = 0.3 моль.
Пропорция:
для 1 моль О2 ------------- 254.8 кДж
для 0.3 моль О2 ----------- х кДж
х = 76.44 кДж 

Answer 2

Для расчета количества теплоты, поглощаемой при реакции, используем уравнение:

\[ Q = n \cdot \Delta H \]

где: - \( Q \) - количество теплоты, - \( n \) - количество молекул, для которых известна энтальпия (в данном случае моль кислорода), - \( \Delta H \) - энтальпия реакции.

Сначала определим количество молекул кислорода. Уравнение реакции говорит нам, что из двух молекул KNO₃ образуется одна молекула \(O_2\). Таким образом, коэффициент преобразования 2:1. Также, по уравнению идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молекул (в молях), \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах. Мы можем использовать это уравнение, чтобы определить количество молекул \(O_2\).

1. Переведем объем кислорода из литров в моли по уравнению \(PV = nRT\). \[ n_{O_2} = \frac{PV}{RT} \] где \(P\) - стандартное давление (обычно 1 атмосфера), \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в Кельвинах.

2. Поскольку коэффициент преобразования 2:1, количество молекул \(O_2\) будет равно половине количества молекул KNO₃.

3. Теперь мы можем использовать уравнение калориметрии для расчета теплоты: \[ Q = n \cdot \Delta H \] где \(n\) - количество молекул \(O_2\), \(\Delta H\) - энтальпия реакции.

Теперь давайте проведем расчеты.

Допустим, стандартное давление \(P\) равно 1 атмосфере, универсальная газовая постоянная \(R\) примерно равна 0.0821 л·атм/(моль·К), а температура \(T\) примерно равна 273 К (0 °C).

\[ n_{O_2} = \frac{PV}{RT} = \frac{(1\ \text{атм}) \cdot (6.72\ \text{л})}{(0.0821\ \text{л·атм/(моль·К)}) \cdot (273\ \text{K})} \]

\[ n_{O_2} \approx \frac{6.72}{2 \cdot 0.0821 \cdot 273} \]

Теперь умножим полученное значение на половину, чтобы учесть коэффициент преобразования 2:1.

\[ n_{O_2} \approx \frac{6.72}{2 \cdot 0.0821 \cdot 273} \times \frac{1}{2} \]

После определения \(n_{O_2}\), мы можем использовать уравнение калориметрии:

\[ Q = n_{O_2} \cdot \Delta H \]

\[ Q = \frac{6.72}{2 \cdot 0.0821 \cdot 273} \times \frac{1}{2} \times 255 \]

Подставим числовые значения и проведем расчет.