Для того чтобы найти тепловой эффект реакции сгорания азота, сначала следует уточнить уравнение химической реакции. В данном случае реакция сгорания азота приводит к образованию оксида азота, NO. Уравнение этой реакции следующее:
Теперь давайте определим, сколько молей азота было сожжено. Молярная масса азота составляет примерно 28 г/моль. Если сжигается 3,5 г азота, то количество молей азота будет:
По уравнению реакции, 1 моль N_2 реагирует с 1 молем O_2 для образования 2 молей NO. Таким образом, если сгорает 0.125 моль N_2, то образуется 0.25 моль NO.
Тепловой эффект реакции обычно выражается в килоджоулях на моль реагирующих веществ. В данной задаче нам дано, что при сжигании 3,5 г азота поглощается 45,2 кДж теплоты. Тепловой эффект реакции для одного моля N_2 можно рассчитать следующим образом:
Так как теплота поглощается, данная реакция является эндотермической, и значение ΔH будет положительным. Таким образом, тепловой эффект реакции сгорания азота с образованием оксида азота составляет +361.6 кДж/моль N_2.