Какова энтальпия образования получившегося соединения в ккал/моль при взаимодействии 11,2 л хлора (н.у.) с 1/3 моля

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Гесса.

Закон Гесса утверждает, что энтальпия образования вещества равна разности энтальпий реагентов и продуктов реакции, происходящей в замкнутой системе при постоянном давлении.

Сначала найдем энтальпию образования фосфора (P4) и хлора (Cl2) по их стандартным энтальпиям образования \(\Delta H_f^\circ\):

\[\Delta H_f^\circ(P4) = 0 \, \text{ккал/моль} \, \text{(по определению)}\]
\[\Delta H_f^\circ(Cl2) = 0 \, \text{ккал/моль} \, \text{(по определению)}\]

Теперь рассмотрим реакцию образования соединения PCl3:

\[P4 + 6Cl2 \rightarrow 4PCl3\]

Запишем уравнение реакции с указанием стехиометрических коэффициентов и энтальпии реакции \(\Delta H_r^\circ\):

\[\Delta H_r^\circ(PCl3) = 4\Delta H_f^\circ(PCl3) - (4\Delta H_f^\circ(P4) + 6\Delta H_f^\circ(Cl2))\]

Затем найдем энтальпию реакции, зная, что выделилось 23 ккал теплоты при реакции 1/3 моля фосфора с хлором:

\[\Delta H_r^\circ(PCl3) = -23 \, \text{ккал/моль} \, \text{(по определению)}\]

Теперь можем найти искомую энтальпию образования PCl3:

\[4\Delta H_f^\circ(PCl3) = (4\Delta H_f^\circ(P4) + 6\Delta H_f^\circ(Cl2)) - 23 \, \text{ккал/моль}\]
\[\Delta H_f^\circ(PCl3) = \frac{(4\Delta H_f^\circ(P4) + 6\Delta H_f^\circ(Cl2)) - 23}{4} \, \text{ккал/моль}\]

Подставим значения энтальпий образования фосфора и хлора:

\[\Delta H_f^\circ(PCl3) = \frac{(4 \cdot 0 + 6 \cdot 0) - 23}{4} = \frac{-23}{4} = -5.75 \, \text{ккал/моль}\]

Таким образом, энтальпия образования получившегося соединения в данной реакции равна -5.75 ккал/моль.