Сколько теплоты будет выделено на заключительном этапе производства азотной кислоты, если в реакции задействовано

Морской_Цветок

37

Для решения этой задачи нам необходимо воспользоваться химическим уравнением реакции производства азотной кислоты и расчетом теплоты, выделяемой на заключительном этапе.

Химическое уравнение реакции производства азотной кислоты:
4 NO2 + O2 -> 2 N2O5

По уравнению видно, что на каждые 4 молекулы NO2 и 1 молекулу O2 образуется 2 молекулы N2O5.

Сначала найдем количество молекул NO2, задействованных в реакции:
1 л нормальных условий (н.у) газа содержит примерно 2.69 * 10^22 молекул.
Таким образом, в 448 л н.у. NO2 содержится примерно (448 * 2.69 * 10^22) молекул NO2.

Теперь рассчитаем количество молекул O2, задействованных в реакции:
Молярная масса кислорода (O2) составляет 32 г/моль. Это означает, что 320 г кислорода содержит (320 / 32) = 10 моль O2.
Так как по химическому уравнению требуется 1 моль O2 на реакцию, то для данной задачи нам понадобятся 10 молей O2.

Теперь мы можем использовать полученные значения для расчета количества молекул N2O5, образующихся на заключительном этапе:
Так как на каждые 4 молекулы NO2 и 1 молекулу O2 образуется 2 молекулы N2O5, мы можем сделать вывод, что для данной задачи число молекул NO2 у нас в 2 раза больше, чем количество молекул O2.
Следовательно, количество образовавшихся молекул N2O5 будет равно (10 молей O2 * 2) = 20 молей N2O5.

Итак, теперь мы знаем количество образовавшихся молекул N2O5. Чтобы рассчитать выделившуюся теплоту, нам нужно знать тепловой эффект реакции образования 1 моля N2O5.

Тепловой эффект реакции образования N2O5 составляет -76 кДж/моль.
Таким образом, теплота, выделяемая на образования 20 молей N2O5, равна (20 молей * -76 кДж/моль) = -1520 кДж.

Итак, на заключительном этапе производства азотной кислоты будет выделено 1520 кДж теплоты.

Пожалуйста, обратите внимание, что значение отрицательное, что свидетельствует о том, что реакция является экзотермической, и теплота выделяется.
Также обратите внимание, что это лишь расчет теплоты, основанный на стандартных условиях. В реальности фактическая теплота может отличаться из-за разных условий и факторов производства.