Какова теплота, выделяемая при нейтрализации 100 л аммиака (при н. у.) серной кислотой, если: половина молекул

Конечная цель этой задачи - найти теплоту, выделяемую при нейтрализации 100 л аммиака серной кислотой. Для этого мы должны использовать данные о реакции нейтрализации и известные значения энталпии образования соответствующих веществ.

По заданию у нас имеется несколько реакций, разделим их на несколько шагов и начнем решение:

Шаг 1: Реакция образования аммиака
Уравнение реакции: половина молекул N2 + полтора молекул Н2 = молекула NH3 + 46,09 кДж/моль

Шаг 2: Реакция образования серной кислоты
Уравнение реакции: молекула Н2 + молекула S + две молекулы О2 = молекула Н2SО4 + 813,3 кДж/моль

Теперь, чтобы найти теплоту, выделяемую при нейтрализации аммиака серной кислотой, нам нужно:

1. Узнать количество веществ, участвующих в обеих реакциях. Поскольку оба уравнения содержат аммиак, мы знаем, что одна молекула аммиака требует половину молекул N2 и полтора молекул H2.
2. Найти теплоту, выделяемую при каждой реакции. Мы знаем, что эта величина равна 46,09 кДж/моль для образования аммиака и 813,3 кДж/моль для образования серной кислоты.

Теперь посмотрим на третью реакцию, чтобы к ней приступить:

Шаг 3: Реакция образования гидросульфата аммония
Уравнение реакции: молекула N2 + четыре молекулы Н2 + молекула S + две молекулы О2 = (молекула NН4)2SО4 + 1171,1 кДж/моль

Обратите внимание, что эта реакция дает гидросульфат аммония [(молекула NH4)2SO4]. Это то, что мы ищем.

Теперь, имея все реакции и их теплоту, мы можем решить задачу:

1. Найдем количество веществ, участвующих в каждой реакции:

- Для реакции образования аммиака: 1 моль аммиака требует 0.5 моль N2 и 1.5 моль H2
- Для реакции образования серной кислоты: 1 моль серной кислоты требует 1 моль H2 и 1 моль S
- Для реакции образования гидросульфата аммония: 1 моль гидросульфата аммония требует 0.5 моль N2, 4 моль H2 и 1 моль S

2. Рассчитаем количество аммиака, необходимое для нейтрализации 100 л аммиака:

Мы знаем, что 1 моль газа занимает при нормальных условиях 22,4 литра.
Таким образом, 100 л аммиака составляют 100 / 22,4 = 4.46 молей аммиака.

3. Рассчитаем количество гидросульфата аммония, образующегося при нейтрализации 4.46 моль аммиака:

Мы знаем, что для образования 0.5 моль N2 требуется 1 моль гидросульфата аммония, а для образования 4 моль H2 требуется 1 моль гидросульфата аммония. Таким образом, для образования 4.46 моль аммиака потребуется 4.46 * 0.5 = 2.23 моль гидросульфата аммония.

4. Найдем общую теплоту, выделяемую при нейтрализации 4.46 моль аммиака:

Нам известно, что образование 1 моль гидросульфата аммония выделяет 1171.1 кДж теплоты. Таким образом, для образования 2.23 моль гидросульфата аммония потребуется 2.23 * 1171.1 = 2612.753 кДж теплоты.

Итак, общая теплота, выделяемая при нейтрализации 100 л аммиака серной кислотой, равна 2612.753 кДж. Теперь, чтобы найти теплоту, выделяемую при нейтрализации 100 л аммиака (при н. у.), мы должны использовать данные о расчетной теплоте около физических условий. Теплота может изменяться с изменением температуры, давления и состояния вещества. В нашем случае, при нормальных условиях, теплота равна расчетной теплоте.

Значит, итоговый ответ составляет 2612.753 кДж.