高校化学「熱化学方程式」アセチレンの燃焼熱�A

高校化学「熱化学方程式」アセチレンの燃焼熱�A

◆問題

アセチレンＣ2Ｈ2(気)の燃焼について、次の問いに答えよ。

(1) ＣＯ2(気)、Ｈ2Ｏ(液)、Ｃ2Ｈ2(気)の生成熱をそれぞれ３９３．５ｋＪ／ｍｏｌ，２８５．８ｋＪ／ｍｏｌ，−２２６．７ｋＪ／ｍｏｌとして、それぞれの生成熱の熱化学方程式を書け。

(2) アセチレンＣ2Ｈ2(気)の燃焼熱を求めよ。


(2)の解答解説はお知らせの下


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◆解答解説

(1)で、それぞれの生成熱の熱化学方程式を求めました。それらを使って連立方程式の要領でアセチレンの燃焼熱を求めることができます。

まずは、アセチレンの燃焼熱をＱｋＪとして方程式を作ってみます。

Ｃ2Ｈ2＋(５／２)Ｏ2＝２ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ＋ＱｋＪ

そして、(1)で作った

�@　Ｃ(黒鉛)＋Ｏ2＝ＣＯ2(気)＋３９３．５ｋＪ
�A　Ｈ2＋(１／２)Ｏ2＝Ｈ2Ｏ(液)＋２８５．８ｋＪ
�B　２Ｃ(黒鉛)＋Ｈ2＝Ｃ2Ｈ2(気)−２２６．７ｋＪ

これらを組み合わせていきます。
いろいろな考え方ができますが、例えばまずアセチレンに注目すると、�Bの式の両辺を入れ替えて、

Ｃ2Ｈ2−２２６．７ｋＪ＝２Ｃ＋Ｈ2より、Ｃ2Ｈ2＝２Ｃ＋Ｈ2＋２２６．７ｋＪ

これに�@×２と�Aを加えれば、目的の形になりそうですね！

Ｃ2Ｈ2＋２Ｃ＋２Ｏ2＋Ｈ2＋(１／２)Ｏ2＝２Ｃ＋Ｈ2＋２ＣＯ2＋Ｈ2Ｏ＋２２６．７ｋＪ＋７８７ｋＪ＋２８５．８ｋＪ

両辺のＣとＨ2を相殺して、熱量を計算すれば、

Ｃ2Ｈ2(気)＋(５／２)Ｏ2＝２ＣＯ2(気)＋Ｈ2Ｏ(液)＋１２９９．５ｋＪ

というわけで、求める燃焼熱は１２９９．５ｋＪ／ｍｏｌとなります。


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◆関連項目
エタンの燃焼、プロパンの燃焼
尿素の反応熱
熱化学方程式・化学平衡まとめ


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