Определите количество теплоты, выделяющееся при нейтрализации 100 л аммиака (измеренных при н. у.) серной
Разъяснение:
Теплота нейтрализации — это количество теплоты, выделяющееся или поглощаемое при реакции нейтрализации, когда кислота и основание реагируют, образуя соль и воду. Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Гесса и известные данные о реакциях.
Сначала мы должны составить реакцию нейтрализации серной кислоты (H2SO4) с аммиаком (NH3):
NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4
Теплота этой реакции равна 1171,1 кДж/моль, согласно данным.
Теперь нам нужно учесть, что аммиак (NH3) реагирует с серной кислотой (H2SO4). То есть, в данной задаче у нас есть две реакции:
1) 1/2 N2 + 3/2 H2 -> NH3, теплота = 46,09 кДж/моль
2) H2SO4 -> (NH4)2SO4, теплота = 1171,1 кДж/моль
Суммируя эти две реакции, мы можем получить исходную реакцию нейтрализации аммиака серной кислотой:
1/2 N2 + 3/2 H2 + H2SO4 -> (NH4)2SO4, теплота = 46,09 кДж/моль + 1171,1 кДж/моль = 1217,19 кДж/моль.
Таким образом, для нейтрализации 1 моля аммиака выделяется 1217,19 кДж теплоты.
Для определения количества теплоты, выделяющегося при нейтрализации 100 л аммиака, мы должны использовать соотношение между объемом и количеством вещества. Объем 1 моля газа при нормальных условиях равен 22,4 л.
Таким образом,
1217,19 кДж/моль -> 22,4 л аммиака
? кДж -> 100 л аммиака
592,8 кДж/моль = ? кДж
Поэтому, количество теплоты, выделяющееся при нейтрализации 100 л аммиака, равно 592,8 кДж.
Совет:
Для понимания реакций нейтрализации и решения подобных задач вам полезно будет знать мольные соотношения и умение применять закон Гесса для составления промежуточных реакций и их суммирования.
Задание для закрепления:
Определите количество теплоты, выделяющейся при нейтрализации 50 л аммиака (измеренных при н. у.) серной кислотой.