При взаимодействии 2 л хлора с водородом выделяется 16,4 кДж теплоты. Теплота образования хлороводорода...

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться уравнением реакции и тепловым эффектом.

Уравнение реакции: Cl2 + H2 -> 2HCl

Тепловой эффект реакции: Q = 16,4 кДж

Тепловой эффект реакции можно выразить через теплоту образования хлороводорода (ΔH) следующим образом:

ΔH = 2*ΔHf(HCl) - (ΔHf(Cl2) + ΔHf(H2))

где ΔHf(HCl) - теплота образования HCl, ΔHf(Cl2) - теплота образования Cl2, ΔHf(H2) - теплота образования H2.

Подставим известные значения и найдем ΔHf(HCl):

16,4 = 2*ΔHf(HCl) - (0 + 0) ΔHf(HCl) = 16,4 / 2 = 8,2 кДж/моль

Ответ: теплота образования хлороводорода равна 8,2 кДж/моль, что ближе всего к варианту (г) 8,2 кДж/моль.

Для того чтобы найти теплоту образования хлороводорода (HCl), воспользуемся уравнением взаимодействия хлора (Cl₂) с водородом (H₂):

[ \text{Cl}_2 (г) + \text{H}_2 (г) \rightarrow 2 \text{HCl} (г) ]

При этом уравнении выделяется 16,4 кДж теплоты, и указано, что объем хлора составляет 2 литра. Нам нужно определить теплоту образования одного моля HCl.

1. Определяем количество вещества хлора (Cl₂):

   • Используем уравнение состояния идеального газа для определения количества молекул хлора. При нормальных условиях (температура (T = 273.15 \, K) и давление (P = 1 \, атм)), один моль любого газа занимает объем 22.4 литра.
   • Следовательно, количество вещества хлора (ν) можно найти по формуле: [ \nu (\text{Cl}_2) = \frac{V}{V_m} ] где (V) – объем газа, а (V_m) – молярный объем газа при нормальных условиях (22.4 л/моль).
   • Подставим значения: [ \nu (\text{Cl}_2) = \frac{2 \, л}{22.4 \, л/моль} = \frac{1}{11.2} \, моль = 0.1786 \, моль ]

2. Определяем количество тепла, выделяющегося при образовании одного моля хлороводорода:

   • Учитывая, что 0.1786 моль Cl₂ взаимодействует с водородом и выделяет 16.4 кДж теплоты: [ Q = 16.4 \, кДж ]
   • Уравнение показывает, что 1 моль Cl₂ взаимодействует с 1 моль H₂ и образует 2 моль HCl, следовательно: [ \text{Количество тепла на 0.1786 моль Cl}_2 \rightarrow 16.4 \, кДж ] [ \text{Количество тепла на 1 моль Cl}_2 \rightarrow \frac{16.4 \, кДж}{0.1786 \, моль} \approx 91.8 \, кДж/моль ]

3. Находим теплоту образования одного моля HCl:

   • Поскольку реакция образует 2 моль HCl для каждого моля Cl₂: [ \Delta H = \frac{91.8 \, кДж}{2} = 45.9 \, кДж/моль ]
   • Это значение соответствует теплоте образования двух молей HCl, соответственно, теплоту образования одного моля HCl можно получить, умножив на два.

Таким образом, правильный ответ – в) 91.8 кДж/моль.