Тепловой эффект реакции взаимодействия железа с хлором составляет 794 кДж. Сколько энергии выделится, если в реакцию вступило 0,4 моль железа? Какой объем хлора потребуется для реакции?

Химия 11 класс Тепловые эффекты химических реакций Тепловой эффект реакции взаимодействие железа с хлором энергия выделится 0,4 моль железа объем хлора химические реакции 11 класс химия расчет энергии стехиометрия моли газовые законы реакции металлов термохимия Новый

Для решения данной задачи нам нужно рассмотреть два аспекта: количество энергии, которое выделится при реакции, и объем хлора, необходимый для этой реакции.

Шаг 1: Определение энергии, выделяющейся при реакции

Тепловой эффект реакции (ΔH) равен 794 кДж на 1 моль железа. Это означает, что при взаимодействии 1 моль железа с хлором выделяется 794 кДж энергии. Теперь мы можем рассчитать, сколько энергии выделится при реакции 0,4 моль железа.

• Энергия, выделяющаяся при реакции 0,4 моль железа, рассчитывается по формуле:
• Энергия = ΔH * количество моль железа
• Энергия = 794 кДж/моль * 0,4 моль = 317,6 кДж

Таким образом, при реакции 0,4 моль железа выделится 317,6 кДж энергии.

Шаг 2: Определение объема хлора, необходимого для реакции

Чтобы рассчитать объем хлора, нам нужно знать уравнение реакции между железом и хлором. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

2Fe + Cl2 → 2FeCl3

Из уравнения видно, что 2 моль железа реагируют с 1 моль хлора. Следовательно, для 0,4 моль железа потребуется:

• Количество хлора = (0,4 моль Fe) * (1 моль Cl2 / 2 моль Fe) = 0,2 моль Cl2

Теперь нам нужно перевести количество хлора в объем. Для этого используем закон идеальных газов, который гласит, что 1 моль газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) занимает объем 22,4 литра.

• Объем хлора = количество моль * объем 1 моля газа
• Объем хлора = 0,2 моль * 22,4 л/моль = 4,48 л

Таким образом, для реакции с 0,4 моль железа потребуется 4,48 литра хлора.

Итог:

• Энергия, выделяющаяся при реакции 0,4 моль железа: 317,6 кДж.
• Объем хлора, необходимый для реакции: 4,48 литра.