高校化学「熱化学方程式」プロパンの燃焼熱�A

高校化学「熱化学方程式」プロパンの燃焼熱�A

◆問題

二酸化炭素ＣＯ2、水Ｈ2Ｏ(液)、プロパンＣ3Ｈ8の生成熱はそれぞれ３９４ｋＪ／ｍｏｌ，２８６ｋＪ／ｍｏｌ，１０７ｋＪ／ｍｏｌである。

(1) 二酸化炭素ＣＯ2、水Ｈ2Ｏ(液)、プロパンＣ3Ｈ8の生成熱をそれぞれ熱化学方程式で表せ。

(2) プロパンＣ3Ｈ8の燃焼熱は何ｋＪ／ｍｏｌか求めよ。


(2)の解答解説はお知らせの下


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◆解答解説

プロパンの燃焼熱をＱｋＪとして熱化学方程式を作ってみます。

まずは反応に関わる物質を書いて、

Ｃ3Ｈ8＋Ｏ2→ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ

係数を合わせると、

Ｃ3Ｈ8＋５Ｏ2→３ＣＯ2＋４Ｈ2Ｏ

あとは、この形になるように、(1)で表したそれぞれの物質の生成熱の方程式と組み合わせていきます。

Ｃ(黒鉛)＋Ｏ2＝ＣＯ2＋３９４ｋＪ・・・�@
Ｈ2＋(１／２)Ｏ2＝Ｈ2Ｏ(液)＋２８６ｋＪ・・・�A
３Ｃ(黒鉛)＋４Ｈ2＝Ｃ3Ｈ8＋１０７ｋＪ・・・�B

�Bより、Ｃ3Ｈ8＝３Ｃ＋４Ｈ2−１０７ｋＪ

この式のＣとＨ2を消せば良いので、�A×４と�@×３を加えます。

　　　　　Ｃ3Ｈ8＝３Ｃ＋４Ｈ2−１０７ｋＪ
　　４Ｈ2＋２Ｏ2＝４Ｈ2Ｏ(液)＋１１４４ｋＪ
３Ｃ(黒鉛)＋３Ｏ2＝３ＣＯ2＋１１８２ｋＪ

両辺の３Ｃと４Ｈ2は相殺して、

Ｃ3Ｈ8＋５Ｏ2＝３ＣＯ2＋４Ｈ2Ｏ(液)＋２２１９ｋＪ

というわけで、プロパンの燃焼熱は２２１９ｋＪ／ｍｏｌと求められました。


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◆関連項目
エタンの燃焼、尿素の反応熱
熱化学方程式・化学平衡まとめ


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