Вопрос школьника
В качестве одного из ракетных топлив применяется гидразин N2H4. Вычислите его теплоту сгорания, если термохимическое уравнение реакции его горения записывается так: N2H4 + O2 = N2 + 2Н2O + 534 кДж
Ответ от учителя
Теплота сгорания гидразина N2H4 может быть вычислена по термохимическому уравнению реакции его горения, которое записывается так:
N2H4 + O2 = N2 + 2H2O + 534 кДж
Это уравнение описывает реакцию горения одного моля гидразина N2H4 в присутствии кислорода O2, при которой образуется один моль азота N2 и два моля воды H2O, а также выделяется 534 кДж тепла.
Теплота сгорания гидразина N2H4 определяется как количество тепла, выделяющееся при полном сгорании одного моля гидразина в стандартных условиях (температура 25°C, давление 1 атмосфера). Для вычисления теплоты сгорания необходимо учитывать тепловой эффект реакции, который определяется разницей между энергией связи реагентов и продуктов.
Таким образом, теплота сгорания гидразина N2H4 может быть вычислена по формуле:
ΔHc = Σ(энергия связи продуктов) — Σ(энергия связи реагентов)
Для данной реакции горения гидразина N2H4 энергия связи продуктов (азота N2 и воды H2O) и реагентов (гидразина N2H4 и кислорода O2) может быть найдена в таблицах химических свойств.
Энергия связи продуктов:
N2: 945 кДж/моль
H2O: 2 x 463 кДж/моль = 926 кДж/моль
Σ(энергия связи продуктов) = 945 кДж/моль + 926 кДж/моль = 1871 кДж/моль
Энергия связи реагентов:
N2H4: 2 x 391 кДж/моль = 782 кДж/моль
O2: 498 кДж/моль
Σ(энергия связи реагентов) = 782 кДж/моль + 498 кДж/моль = 1280 кДж/моль
Теплота сгорания гидразина N2H4:
ΔHc = Σ(энергия связи продуктов) — Σ(энергия связи реагентов) = 1871 кДж/моль — 1280 кДж/моль = 591 кДж/моль
Таким образом, теплота сгорания гидразина N2H4 равна 591 кДж/моль. Это означает, что при полном сгорании одного моля гидразина выделяется 591 кДж тепла.
