化学
高校生
明日テストです
お願いします教えてください
この問題をエネルギー図を用いて教えてください
あとそもそもエネルギー図書けません教えてください
先生からはしりとりみたいなものって言われました何がですか
教えてください
やばいです
教えてください
76
REAS
82. 反応熱と水の比熱 260mgのアセチレン C2H2(気)を完全燃焼させたときに発生す
る熱をすべて 0℃の氷 36.0g に与えた。 次の各問いに答えよ。
JOU A
(1) C2H2(気)の燃焼熱 [kJ/mol] を求めよ。 ただし, CO2(気) H2O (液), C2H2 (気) の生
成熱をそれぞれ 393.5kJ/mol,285.8kJ/mol, -226.7kJ/mol とする。
(2) C2H2 (気)の燃焼で生じた熱は,すべて水の温度上昇と状態変化に使われるものと
して,反応終了後の水の温度 〔℃〕に最も近い数値を次の ① ~ ⑥ から選べ ただし, 水
。
の比熱を4.2J/(g・K) とし, 0℃における氷の融解熱を6.00kJ/mol とする。
78.①0 ② 0.1 (3) 6.5 4 46 5 86
8845
100
82. 反応熱と水の比熱
解答 (1) 1299.5kJ/mol (2) ③
解説 (1) アセチレン C2H2 (気)の燃焼熱を Q[kJ/mol] として,アセ
チレンの完全燃焼を熱化学方程式で表すと,次のようになる。
C2H2 (気) +-
12/02 (気)=2CO2(気) +H2O (液) +QkJ ・①
また、二酸化炭素CO2(気), 水H2O (液), アセチレン C2H2 (気) の生成熱
を表す熱化学方程式は,それぞれ次のようになる。
C(黒鉛)+O2(気)=CO2(気) +393.5kJ
H2(気) +- 12102 (気)=H2O(液) +285.8kJ
2C(黒鉛) +H2 (気)=C2H2 (気) -226.7kJ
ヘスの法則を利用して, ② ~ ④ 式から, ① 式を組み立てるとQの値を求
めることができる。 ②×2+ ③-④から,
5
C2H2 (気) + O2(気)=2CO2(気)+H2O (液) +1299.5kJ
2
・③
別解 ①式に関連する物質の生成熱がすべて与えられているので,
反応熱 = (生成物の生成熱の総和) ( 反応物の生成熱の総和) の関係から、
Qを求めることができる。
260×10-3
26
C2H2 (気) の燃焼熱Q
= (CO2(気) の生成熱) ×2+ (H2O (液)の生成熱) (C2H2 (気) の生成熱) 2
= (393.5×2)kJ +285.8kJ- (-226.7kJ) =1299.5kJ
したがって, 燃焼熱は 1299.5kJ/mol となる。
(2) 260mg(=260×10-g) のアセチレン (モル質量 26g/mol) の物質量
は,(260×10-3/26) mol なので, その燃焼によって発生する熱量は,
1299.5 kJ/mol×
mol=12.995kJ = 12.99kJ
この熱量で, 0℃の氷がどのように変化するかを考える。
0℃の氷 36.0g (=2.00mol)を0℃の水にするときの熱量 Q1 は, 氷の
融解熱が 6.00kJ/mol なので,次のように求められる。
Q1=6.00kJ/mol×2.00mol=12.00kJ
氷の融解に 12.00kJ 必要なので,残りの熱量は12.99kJ-12.00kJ
= 0.99kJ=0.99×10灯 である。 水の温度上昇を [K] とすると,
Q=mct から,
0.99×103J=36.0g×4.2J/(g・K) × t〔K〕
したがって, 水の温度は6.5℃となる。
t=6.54K=6.5K
①②式の
のH2O (
C2H2 (気)
式をつく
②02 (気)
である。
③水H2O
18 g/mol T
④ 熱量 〔J〕
比熱[j/(g-
昇〔K〕
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