Химия
8 класс
Вопрос
При взаимодействии 31 г фосфора с хлором выделилось 400 кДж теплоты, и образовалась смесь хлоридов фосфора (III) и (V). Определите объем прореагировавшего хлора (н.у.), если теплоты образования хлорида фосфора (III) и хлорида фосфора (V) равны 318 и 455 кДж/моль соответственно.
Ответ
Записываем термохимические уравнения реакций и рассчитываем количество вещества фосфора, вступившего в реакции:
$P_{(тв)} + 1,5Cl_{2(газ)} \rightarrow PCl_{3(ж)} + 318 кДж$
$P_{(тв)} + 2,5CL_{2(газ)} \rightarrow PCl_{5(тв)} + 455 кДж$
$\nu(P) = \frac{31}{31} = 1 моль$.
Обозначим количество вещества фосфора, вступившего в первую реакцию за $x$ и количество вещества фосфора, вступившего во вторую реакцию за $y$. Составим систему уравнений и решим ее:
$\left . \begin{matrix} x + y = 1 \\ 318x + 455y =400 \end{matrix} \right | \left . \begin{matrix} \cdot 455 & 455x + 455x = 455 \\ ~ & 318x + 455y = 400 \end{matrix} \right | \left . \begin{matrix} 137x=55 \\ x = 0,401 \end{matrix} \right | \begin{matrix} y = 1 - 0,401 \\ y = 0,599 \end{matrix}$
Рассчитываем количество вещества вступившего в обе реакции хлора и определяем его объем:
$\nu (Cl_{2}) = 1,5x + 2,5y = 0,401 \cdot 1,5 + 0,599 \cdot 2,5 = 2,1 моль$.
$V(Cl_{2}) = 2,1 \cdot 22,4 = 47 л$.
Ответ: $V(Cl_{2}) = 47 л$.