Номер 5.24, страница 71, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

5.24. По термохимическому уравнению реакции

$2Na(\text{тв}) + Cl_2(\text{г}) = 2NaCl(\text{тв}) + 819 \text{ кДж}$

вычислите объем (н. у.) и количество вещества хлора, вступившего в реакцию, если известно, что выделилось 81,90 кДж теплоты.

Дано:

Термохимическое уравнение реакции: $2\text{Na(тв)} + \text{Cl}_2\text{(г)} = 2\text{NaCl(тв)} + 819 \text{ кДж}$

Количество выделившейся теплоты: $Q_{эксп} = 81,90 \text{ кДж}$

Молярный объем газа при нормальных условиях (н. у.): $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$

Найти:

Количество вещества хлора $n(\text{Cl}_2) - ?$

Объем хлора $V(\text{Cl}_2)$ (н. у.) $- ?$

Решение:

Термохимическое уравнение показывает, что при реакции 1 моль хлора ($Cl_2$) с избытком натрия выделяется 819 кДж теплоты. В условии задачи указано, что в ходе реакции выделилось 81,90 кДж теплоты. Чтобы найти количество вещества хлора, вступившего в реакцию, составим пропорцию:

1 моль $Cl_2$ — 819 кДж

$x$ моль $Cl_2$ — 81,90 кДж

Из пропорции находим количество вещества хлора ($n(\text{Cl}_2)$):

$n(\text{Cl}_2) = \frac{1 \text{ моль} \cdot 81,90 \text{ кДж}}{819 \text{ кДж}} = 0,1 \text{ моль}$

Теперь, зная количество вещества хлора, можем вычислить его объем при нормальных условиях (н. у.). Объем газа связан с количеством вещества через молярный объем ($V_m = 22,4 \text{ л/моль}$ при н. у.) по формуле:

$V = n \cdot V_m$

Подставим значения для хлора:

$V(\text{Cl}_2) = 0,1 \text{ моль} \cdot 22,4 \frac{\text{л}}{\text{моль}} = 2,24 \text{ л}$

Ответ: количество вещества хлора, вступившего в реакцию, составляет 0,1 моль; объем хлора (н. у.) равен 2,24 л.