Каково изменение энтальпии реакции смешения 22,4 л водорода и 2,24 л кислорода? Выберите один из вариантов ответа

Сквозь_Туман

17

Чтобы найти изменение энтальпии реакции смешения водорода и кислорода, мы должны сначала составить уравнение реакции и затем использовать соотношения между энтальпиями реакций и соответствующими коэффициентами стехиометрии.

Уравнение реакции смешения водорода и кислорода:

\[2H_2 (г) + O_2 (г) \rightarrow 2H_2O (г)\]

На основе данного уравнения, мы видим, что для образования 2 моль воды образуется 2 моль молекул водорода и 1 моль молекул кислорода.

Теперь у нас есть данные о количестве смешиваемых газов - 22,4 л водорода и 2,24 л кислорода. Мы можем использовать стехиометрические соотношения, чтобы определить количество молей водорода и кислорода.

Количество молей водорода (n) равно:

\[n = \frac{V}{V_{молярный}}\]

где \(V\) - объём газа в литрах, а \(V_{молярный}\) - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).

Подставляем значения и вычисляем количество молей водорода и кислорода:

\(n_{водорода} = \frac{22,4}{22,4} = 1\)

\(n_{кислорода} = \frac{2,24}{22,4} = 0,1\)

Теперь мы учитываем соотношение стехиометрии реакции и умножаем количество молей каждего вещества на соответствующие коэффициенты:

Из данного нам уравнения реакции видно, что для образования 2 моль воды требуется 2 моль водорода и 1 моль кислорода.

С учетом этого, количество молей водорода, объединяемых с кислородом в данной реакции, равно:

\(n_{водорода, объединяемого} = 2 \cdot n_{водорода} = 2 \cdot 1 = 2\)
\(n_{кислорода, объединяемого} = 1 \cdot n_{кислорода} = 1 \cdot 0,1 = 0,1\)

Теперь у нас есть количество молей водорода и кислорода, участвующих в реакции. Чтобы найти изменение энтальпии реакции, мы можем использовать соотношение между изменением энтальпии и количеством молей реагентов.

В данном случае, изменение энтальпии реакции смешения водорода и кислорода будет:

\(\Delta H = (2 \cdot 242) - (0,1 \cdot 0) = 484 \, кДж/моль\)

Таким образом, изменение энтальпии реакции смешения 22,4 л водорода и 2,24 л кислорода равно +484 кДж/моль (вариант ответа 1).