Решение задачи: Определение энтальпии хлороводорода

Вот решение задачи по химии для 11 класса: Решение: 1. Запишем уравнение реакции образования хлороводорода из простых веществ: \[\mathrm{H_2(г) + Cl_2(г) \rightarrow 2HCl(г)}\] 2. Из уравнения реакции видно, что при взаимодействии 1 моль водорода с 1 моль хлора образуется 2 моль хлороводорода. 3. Нам дано, что при соединении 2 л хлора с водородом выделяется 16.7 кДж теплоты. Сначала определим количество молей хлора, которое соответствует 2 л. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль любого газа занимает объем 22.4 л. Количество молей хлора \(n(\mathrm{Cl_2})\) можно найти по формуле: \[n(\mathrm{Cl_2}) = \frac{V(\mathrm{Cl_2})}{V_m}\] где \(V(\mathrm{Cl_2})\) – объем хлора, \(V_m\) – молярный объем газа при н.у. (22.4 л/моль). \[n(\mathrm{Cl_2}) = \frac{2 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.0893 \text{ моль}\] 4. Согласно уравнению реакции, 1 моль хлора образует 2 моль хлороводорода. Значит, 0.0893 моль хлора образует: \(2 \times 0.0893 \text{ моль} = 0.1786 \text{ моль HCl}\) 5. Нам известно, что при образовании 0.1786 моль HCl выделяется 16.7 кДж теплоты. Энтальпия образования хлороводорода (\(\Delta H_f^\circ\)) – это тепловой эффект реакции образования 1 моля вещества из простых веществ, находящихся в стандартных состояниях. В данном случае, теплота выделяется, значит, реакция экзотермическая, и энтальпия будет отрицательной. Определим теплоту, которая выделяется при образовании 1 моля HCl. \[\Delta H_f^\circ(\mathrm{HCl}) = \frac{\text{Выделившаяся теплота}}{\text{Количество молей HCl}}\] \[\Delta H_f^\circ(\mathrm{HCl}) = \frac{-16.7 \text{ кДж}}{0.1786 \text{ моль}} \approx -93.5 \text{ кДж/моль}\] Ответ: Энтальпия образования хлороводорода из простых веществ составляет примерно \(-93.5 \text{ кДж/моль}\).