熱化学計算について。問2が分かりません。普段は、エネルギー図か公式のようなものを使っています。公式の

Question

熱化学計算について。問2が分かりません。普段は、エネルギー図か公式のようなものを使っています。公式のようなものは口では説明しづらいです…
この問題の解説では、エネルギー図と足したり引いたりする方法を聞きましたが、今やろうとしてもぜんぜんできませんでした。
どなたか解き方教えて下さい。

windwald · Accepted Answer

補足ありがとうございます。

ではいったん熱化学方程式から離れ、等式の取り扱いについて確認しましょう。
(1)等式は、左辺と右辺を取り替えても成立する。
　a=b ⇔ b=a
(2)等式の両辺にそれぞれ同じ数を加えても等式は成立する
　a=b ⇔ a+c=b+c
　#左向きへは(-c)を加えている
(3)等式の両辺にそれぞれ同じ数を乗じても等式は成立する
　a=b ⇔ ka＝kb
　#左向きはk≠0のとき。(1/k)を乗じている。
(4)2つの等式があるとき、それぞれの左辺どうし、右辺どうしを加えても等式は成立する
　a=b かつ c+d ⇒ a+c＝b+d
これらの式変形を用います。

今回の問題では式4の反応熱Q(添え字が読めません)の値を求めたいのですから、式4を他の式から作り出します。
　　CO(気)+H2O(気)=CO2(気)+H2(気)+Q　式4
これはジグソーパズルで言うところの箱の絵、パズルの完成形。式1～3および問1がパズルのピースです。
作り出したい式4の左辺にCO(気)があることから、ピースのいずれかを用いて左辺にCO(気)を持ってくる必要があります。
式1～3のうち式3にだけCO(気)がありますので、これが使うピースです。
ただし、式3は右辺にCO(気)が出てきますので、上の(1)～(4)の操作のうち、(1)をつかって左辺に持ってきましょう。
すると、次式3'が得られます。これをたたき台にして式4を目指していきます。
　　CO(気)+3H2(気)-210kJ=CH4(気)+H2O(気)　式3'
ここで、目標と見比べると、CH4(気)が余分なことに気付きます。これを消したいですね。
そこで、(4)の操作をしましょう。式3'に式1を加えます。
すると、次式5が得られます。また式5の同類項を整理すると式5'となります。
　　CO(気)+3H2(気)-210kJ+CH4(気)+2O2(気)=CH4(気)+H2O(気)+CO2(気)+2H2O(気)+890kJ　式5
　　CO(気)+3H2(気)+2O2(気)-210kJ=CO2(気)+3H2O(気)+890kJ　式5'
以下、左辺、右辺の余分なモノに注目してやってみませんか？

windwald · Answer

>今やろうとしてもぜんぜんできませんでした。
やろうとしない人の定番の言い訳です。もしそうでないのでしたらどのようにやろうとしたか、その苦労した後を見せてもらえませんか？
その苦労の跡から質問者さんがどこで困っているのかが分かりますので、より良いアドバイスができるものと思います。

ちなみに熱化学方程式の問題は応用と言うほどの応用が出てこない分野です。そして定番の回答のひとつは、
求めよと言われた反応熱を示す熱化学方程式を、ヒントとして与えられている熱化学方程式から作り出す、というものです。
今回は式4を、他の式1から式3を使って作ればよいわけです。
式4の左辺にはCO(気)がありますので、式3を使えば左辺にCO(気)を持ってこれますよね。
しかし式4にはCH4(気)がないのに、式3にはCH4(気)があります。これは式1を使えば消せますよね。

具体的な方法は、数式を扱うのと何も変わりませんから省略します。

熱化学計算について。問2が分かりません。普段は、エネルギー図か公式のようなものを使っています。公式の

補足ありがとうございます。

>今やろうとしてもぜんぜんできませんでした。

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