-
![]()
-
![]()
化学
4 白金触媒式カイロは、図2に示すように, 液体のアルカンを燃料とし、蒸発
したアルカンが白金触媒表面上で酸素により酸化される反応 (酸化反応) の発熱
を利用して暖をとる器具である。この反応の反応熱(燃焼熱)をQ(kJ/mol) と
し、直鎖状のアルカンであるヘプタン CH16 (分子量 100) を例にとると, 熱化
学方程式は次の式(5) で表される。
C7H16 () + 11O2(気)=7CO2(気) +8H2O(気) + Qk
空気取込み穴
白金触媒式カイロ
Oz
450x10 3×0.1-36.6×0.1
白金触媒
(酸化反応が進行する)
蒸発
アルカン
白金触媒式カイロの内部
図2 白金触媒式カイロの模式図
-4.44×0.1-0.6×1.1
(5)
4.45×10
4874310
47.64
445236
アルカンの酸化反応に関する次の問い (ab) に答えよ。
白金触媒式カイロを使用して暖をとるために利用できる熱量を,式(5)や状
態変化で出入りする熱量から求めたい。 実際のカイロでは白金触媒は約
200℃になっているが､その温度での反応を考えなくてよい。
気温5℃でカイロを使用し始め、 生成物の温度が最終的に25℃になると
すると, 暖をとるために利用できる熱量は5℃のC-Hig (液)とOf 25℃
まで温めるための熱量 25℃における C-His の蒸発熱 25℃における反応
熱から計算できる。
5℃のCH(液) 10.0g (0.100 mol)と5℃のO2から出発し、 すべての
C7H16 が反応して25℃のCO2とH2O (気) が生成するとき、利用できる熱量
は何か。 最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。ただし、
C7H16 (液) O2 を5℃から25℃まで温めるために必要な熱量は, 1mol あ
たりそれぞれ4.44 KJ 0.600 kJとし、 25℃におけるC-His の蒸発熱は
36.6 kJ/mol とする。 また,式(5)で表される C-Hi (気)の反応熱Qは、 25℃
10 kJ
において4.50 × 10 kJ/mol とする。
① 4.41 × 102
④ 4.41 × 103
-6.6
4500-444-11×0.6-36.6
化学
(4.45 x 10²
⑥⑤4.45 x 10 3
③ 4.50 x 10²
4.45×103
1,500366-4,44-0、6-36.6
