1. Здійснити наступні хімічні перетворення N 2 →X→NH 4 Cl→NH 3 →N 2
AgCl
2. Розрахувати теплову енергію реакції взаємодії аміаку об’ємом 12л з
карбонатною кислотою, якщо ентальпія 21 кДж
3. Розрахувати ентальпію реакції горіння фосфіна PH 3 (∆Н=-21,5кДж), якщо
в результаті реакції утворюється оксид фосфору (∆Н=-22,6кДж) та овода
(∆Н=22кДж)
практическая работа за ответы
- Исходным веществом является N2 (азот).
- Сначала необходимо преобразовать N2 в NH4Cl. Для этого проводится реакция с хлороводородной кислотой (HCl) или солями данной кислоты, например, AgCl, в случае если хлороводородная кислота используется в виде ее соли. Реакция может происходить следующим образом:
N2 + 3HCl → 2NH4Cl (аммиак хлорид)
или
N2 + 2AgCl + 6HCl → 2NH4Cl + 2Ag (аммиак хлорид и серебро).
- Затем NH4Cl можно разложить на NH3 (аммиак) и HCl. Распад NH4Cl может произойти при нагревании:
NH4Cl → NH3 + HCl.
- Наконец, NH3 можно вернуть обратно в N2 путем проведения обратной реакции с AgCl:
2NH3 + 2AgCl → N2 + 2HCl + 2Ag.
2. Тепловая энергия реакции взаимодействия аммиака объемом 12 л с карбонатной кислотой может быть рассчитана по формуле:
ΔH = q / n,
где ΔH - тепловая энергия реакции, q - количество выделившегося или поглощенного тепла (энергии), n - количество веществ, участвующих в реакции.
Сначала найдем количество веществ, участвующих в реакции. Для этого нужно узнать уравнение реакции взаимодействия аммиака с карбонатной кислотой. Пусть уравнение реакции будет следующим:
2NH3 + H2CO3 → (NH4)2CO3.
Из уравнения видно, что участвуют 2 молекулы аммиака (NH3) и 1 молекула карбонатной кислоты (H2CO3).
Объем аммиака равен 12 л, поэтому мы можем сказать, что количество аммиака составляет 12 л / 22.4 л/моль = 0.536 моль. Количество карбонатной кислоты (H2CO3) равно 0.268 моль (половина от количества аммиака).
Теперь мы можем рассчитать тепловую энергию реакции:
ΔH = 21 кДж / (0.536 + 0.268) моль = 21 кДж / 0.804 моль = 26.12 кДж/моль.
3. Чтобы рассчитать энтальпию реакции горения фосфина PH3, сначала нужно узнать уравнение реакции реакции горения фосфина и продукты реакции. Предположим, что уравнение имеет вид:
4PH3 + 6O2 → P4O6 + 6H2O,
где P4O6 - оксид фосфора и 6H2O - вода.
Обратите внимание, что коэффициенты перед формулами веществ показывают соотношение веществ в уравнении реакции.
Дано, что ∆H реакции горения фосфина (-21.5 кДж), ∆H оксида фосфора (-22.6 кДж) и ∆H воды (22 кДж).
В данном случае, энтальпия реакции горения фосфина будет равна разности энтальпий оксида фосфора и воды:
∆H = ∆H оксида фосфора + ∆H воды = -22.6 кДж + 22 кДж = -0.6 кДж
отрицательное значение говорит о том, что реакция горения фосфина является экзоэнергетической, то есть выделяет энергию.
Можно провести практическую работу для подтверждения этих ответов, например:
- Взять некоторое количество N2 и провести реакцию с HCl или AgCl для получения NH4Cl.
- Разложить NH4Cl и получить NH3 и HCl.
- Провести реакцию NH3 с AgCl и восстановить N2.
- Произвести реакцию аммиака с карбонатной кислотой и измерить количества веществ и выделение или поглощение тепла для рассчета тепловой энергии.
- Провести реакцию горения фосфина и измерить количества веществ и выделение тепла для рассчета энтальпии реакции.
Надеюсь, что эти пошаговые решения помогут вам понять и решить задачи.