В растворе соляной кислоты до замыкания эл. цепи происходят след. процессы: HCl → H+ + Cl– H2O ⇆ H+ + OH– т.е. р-р содержит молекулы воды, анионы Cl– и OH– и катионы H+.
При замыкании цепи:
Процессы окисления на аноде А(+) зависят от материала анода! На аноде, в первую очередь, должны окисляться наиболее сильные восстановители. При наличии в растворе различных анионов, они окисляются в порядке возрастания величины ок. потенциала (или в порядке убывания восст. потенциала) В зависимости от условий электролиза, на аноде принципиально возможны след. окисл. процессы: 1) окисление анионов кислотных остатков: 2Сl– – 2ē → Cl2, E°ок.= –1,36 В 2) окисление молекул воды: 2H2О – 4ē → O2 + 4H+, E°ок.= –1,23 В 3) окисление анионов гидроксила: 4ОН– – 4ē → 2O2 + 2H2O, E°ок.= –0,40 В Если проводится электролиз с активным электродом (растворимым анодом), то на нем возможен процесс окисления материала анода: 4) окисление материала анода: Ni - 2e- → Ni2+, E°ок.= +0,25 В Т.о. на аноде будут в первую очередь окисляться анионы Cl– до Cl2↑ (проц. 1), а затем – молекулы воды до O2↑ (проц. 2). Конц-я ОН– очень незначительна, поэтому процесс 3 практически не идет. Ок. пот-л Ni / Ni2+ положит., поэтому проц. 4 не идет.
Процессы восстановления на катоде К(–) Не зависят от материала катода! На катоде, в первую очередь, восстанавливаются наиболее сильные окислители, имеющие наибольшие положительные значения электродных (ок.- восст.) потенциалов. В зависимости от условий электролиза, на катоде принципиально возможны след. восст. процессы: 5) восстановление ионов водорода: 2H+ + 2ē → Н2, E°восст.= 0,00 В 6) восстановление молекул воды: 2H2O + 2ē → Н2 + 2ОН–, E°восст.= –0,83 В Т.к. в растворе сильной кислоты конц-я H+ отн. высока, то на катоде будут восст. катионы водорода до Н2↑ (процесс 5).
P.S. На потенциал влияют также величины водородного и кислородного перенапряжения, зависящие в основном от материала электрода и плотности тока. Однако в задаче они не даны, поэтому их величины не учтены. Расчет с учетом перенапряжения есть в задачах темы.
Объяснение:
Запишем уравнение образования аммиака из простых веществ (простые вещества в данном случае азот и водород)
N2 + 3H2 = 2NH3
Расставим коэффициенты в уравнении затем после формулы аммиака ставим знак +Q ( Q - знак теплоты, знак "плюс" показывает что теплота выделилась)
N2 + 3H2 = 2NH3; + Q = 92 кДж.
Далее рассуждаем - это количество теплоты выделилось при образовании 2 моль аммиака
2 моль
N2 + 3H2 = 2NH3; + Q = 92 кДж.
Теперь составим пропорцию:
2 моль NH3 выделяется 92 кДж теплоты
х моль NH3 выделяется 46 кДж теплоты
х = (2 × 46) : 92 = 1 моль.