27. Тепловой эффект реакции С(графит) + 2N₂O(г) = CO₂(г) + 22(г) составляет 558 кДж. Исходя из энтальпии образования СО₂, равной ΔH° обр (СО₂) = -393,8 кДж/моль, определите энтальпию образования №₂O.

Решение:

Дана реакция: \( \text{C(графит)} + 2\text{N}_2\text{O(г)} = \text{CO}_2\text{(г)} + \text{N}_2\text{(г)} \)

Тепловой эффект реакции \( \Delta H = 558 \text{ кДж} \).

Энтальпия образования \( \text{CO}_2 \) равна \( \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{CO}_2) = -393,8 \text{ кДж/моль} \).

По закону Гесса, энтальпия реакции равна сумме энтальпий образования продуктов минус сумма энтальпий образования реагентов, с учётом стехиометрических коэффициентов:

\[ \Delta H = \sum \nu_i \Delta H^0_{\text{обр, i}}(\text{продукты}) - \sum \nu_j \Delta H^0_{\text{обр, j}}(\text{реагенты}) \]

В данной реакции:

\[ 558 = (1 \cdot \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{CO}_2) + 1 \cdot \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{N}_2)) - (1 \cdot \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{C(графит)}) + 2 \cdot \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{N}_2\text{O})) \]

Энтальпия образования простых веществ в стандартном состоянии равна нулю: \( \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{C(графит)}) = 0 \), \( \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{N}_2) = 0 \).

Подставляем известные значения:

\[ 558 = (1 \cdot (-393,8) + 1 \cdot 0) - (1 \cdot 0 + 2 \cdot \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{N}_2\text{O})) \]

\[ 558 = -393,8 - 2 \cdot \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{N}_2\text{O}) \]

Выразим энтальпию образования \( \text{N}_2\text{O} \):

\[ 2 \cdot \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{N}_2\text{O}) = -393,8 - 558 \]

\[ 2 \cdot \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{N}_2\text{O}) = -951,8 \]

\[ \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{N}_2\text{O}) = \frac{-951,8}{2} \]

\[ \Delta H^0_{\text{обр}}(\text{N}_2\text{O}) = -475,9 \text{ кДж/моль} \]

Ответ: энтальпия образования N₂O составляет -475,9 кДж/моль.