Сколько литров кислорода было истрачено при взрыве 240 г гидрацина N2H4 и какое количество теплоты при этом выделилось?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для реакции гидразина с кислородом необходимо учитывать, что она происходит по следующему уравнению:
2N2H4 + O2 => N2 + 2H2O

Сначала найдем количество молей гидразина:
m(N2H4) = 240 г
M(N2H4) = 32 + 4 = 36 г/моль
n(N2H4) = m/M = 240/36 = 6.67 моль

Так как соотношение 2:1, то для реакции понадобится два моль гидразина, то есть:
n(O2) = n(N2H4)/2 = 6.67/2 = 3.33 моль

Из уравнения реакции видно, что на одну моль гидразина необходимо 1 моль кислорода, следовательно, для 3.33 моль гидразина потребуется 3.33 моль кислорода.

Количество литров кислорода можно найти по формуле идеального газа:
V = n*Vм
где Vм - молярный объем газа при стандартных условиях, равный 22.4 л/моль

V(O2) = 3.33*22.4 = 74.72 л

Теперь найдем количество выделившейся теплоты. Реакция экзотермическая, поэтому энергия тепла, выделяющаяся при реакции, равна разности внутренней энергии реагентов и продуктов:
ΔH = H(продуктов) - H(реагентов)

Тепловой эффект реакции гидразина с кислородом равен -567 кДж/моль. Теплоту реакции можно найти, умножив тепловой эффект на количество молей гидразина, участвующих в реакции:
Q = ΔHn(N2H4) = -5676.67 = -3783 кДж

Таким образом, при взрыве 240 г гидразина было истрачено 74.72 л кислорода, и при этом выделилось 3783 кДж теплоты.