思考 272. ヘスの法則次の各式を用いて,下の各問いに答えよ。 H2+1202H2O(液) AH=-286kJ H2+/12/02 C (黒鉛) +O2 H2O (気) △H=-242kJ CO2 AH=-394kJ 3 CH2O (液) + -O2 CO2+2H2O (液) 2 △H=-726kJ (1) 水の蒸発に伴うエンタルピー変化は, 1.0g あたり何kJ か (2) メタノール CHO (液) の生成エンタルピーは何kJ/molか。

→ 問題 272 273 272. ヘスの法則 解答 (1) 2.4kJ (2) -240kJ/mol 解説 与えられたデータは次のとおりである。 H2+12/02 H2+/12/02- ← H2O (液) △H=-286kJ ... ① H2O (気) △H=-242kJ ... ② SHE FODOR C (黒鉛) +O2 > CO2 CHO (液) + 102 ← (1) ② ① から, 2 △H=-394kJ ... ③ CO2+2H2O (液) △H=-726kJ ...④ H2O (液) H2O (気) △H= +44kJ したがって, 水1molの蒸発エンタルピーは +44kJ/mol となる。 水の モル質量は 18g/mol なので 水 1.0gあたりの蒸発エンタルピーは, 44 kJ/mol -=2.44kJ/g である。 18g/mol 別解 ① ②式から、水の状態変化を エネルギー図で表すと, 図のようになる。 したがって, 水の蒸発における △Hは 次のように求められる。 △H=286kJ-242kJ=44kJ 蒸発は吸熱なので、 蒸発エンタルピーは +44kJ/mol となる。 エンタルピー 1 H2+ 02 2 -242 kJ -286 kJ H2O (気) H2O (液) AH (2) メタノール CH4O (液) 1molの生成エンタルピーをx [kJ/mol] とす ると、単体の化学式を用いて,次のように表される。 C()+2H₂+ CHO (液) △H=x[kJ]...⑤ ⑤式中のC(黒鉛)は③式, CH4O (液) は④式にある。 ④式中のH2O は液 体なので,これを消去するために ① 式を2倍して利用する。したがって ① ×2+③④から, C (黒鉛) +2H2+ .O2 2 ← CHO (液) △H=-286kJ ×2-394kJ+726kJ=-240kJ x=-240kJ 別解 1 ① ③ ④ 式をエネルギー図に表すと, 図 のようになる。 したがって, △Hは次のようになる。 △H=394kJ +286kJ ×2-726kJ=240kJ CHO (液)の生成は発熱反応なので,生成エンタルピ ーは-240kJ/mol となる。 エンタルピー 成分 ①成質の のコ る。 単 と C (黒鉛) +2H2+2 -394kJ AF CO2+2H2+O2