برای حل این سوال، باید از قانون هس استفاده کنیم که به ما میگوید تغییرات آنتالپی کل یک واکنش تنها به وضعیت اولیه و نهایی وابسته است و به مسیر واکنش بستگی ندارد.
در این سوال، واکنش داده شده به صورت زیر است:
\[ 2\text{CO}_{(g)} + 2\text{NO}_{(g)} \rightarrow 2\text{CO}_2_{(g)} + \text{N}_2_{(g)} \]
واکنشهای ابتدایی عبارتند از:
1) \(\text{CO}_{(g)} + \frac{1}{2}\text{O}_{2(g)} \rightarrow \text{CO}_2_{(g)} \quad \Delta H_1 = -283 \, \text{kJ}\)
2) \(\text{N}_2_{(g)} + \text{O}_{2(g)} \rightarrow 2\text{NO}_{(g)} \quad \Delta H_2 = +181 \, \text{kJ}\)
برای بدست آوردن واکنش کلی، لازم است واکنش دوم معکوس شود و در دو ضرب شود:
\[ 2\text{NO}_{(g)} \rightarrow \text{N}_2_{(g)} + 2\text{O}_{2(g)} \quad \Delta H_3 = -2 \times 181 = -362 \, \text{kJ}\]
حال، واکنشهای (1) و اصلاح شدهی (2) به شکل زیر ترکیب میشوند:
\[ 2\left(\text{CO}_{(g)} + \frac{1}{2}\text{O}_{2(g)} \rightarrow \text{CO}_2_{(g)}\right) + (2\text{NO}_{(g)} \rightarrow \text{N}_2_{(g)} + 2\text{O}_{2(g)}) \]
که با حذف واکنشگر و محصول مشترک \(\text{O}_{2(g)}\)، واکنش نهایی بدست میآید:
\[ 2\text{CO}_{(g)} + 2\text{NO}_{(g)} \rightarrow 2\text{CO}_2_{(g)} + \text{N}_2_{(g)} \]
تغییرات آنتالپی کل برابر میشود با:
\[ \Delta H = 2 \times (-283) + (-362) = -566 - 362 = -928 \, \text{kJ} \]
بنابراین، \(\Delta H\) برای واکنش اصلی \(-928 \, \text{kJ}\) است.
