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化学 高校生

C2H6の生成エンタルピーxkjは、なんでエネルギー図で下向きと決まっているのでしょうか。吸熱反応の可能性は考えないんですか?

例題② エタンの生成エンタルピーを求める (ヘスの法則の利用) エタン C2H の生成エンタルピー [kJ/mol] を求めよ。 ただし,黒鉛,水素 エタンの燃焼エンタルピーは, それぞれ-394kJ/mol, -286kJ/mol. -1561kJ/mol である。 解 C2H 1molが単体から生成するときのエンタルピー変化をr[kJ] とすると、 AH=x[k]] 次のように表される。 2C (黒鉛) + 3H2(気) → C2H6 (気) 反応物がすべて単体の状態を基準に、二酸化炭素と水を生じる反応を2つの経路で 表し比較することで, C2Hsの生成エンタルピーを求めることができる。 [経路Ⅰ] C(黒鉛) と水素 H2 から C2Hs を生成した後に, それを燃焼させる。 2C (黒鉛) + 3H2(気) → C2H6 (気) 7 C2H6(気) +12/202(気) → 2CO2(気) + 3H2O (液) [経路Ⅱ] C (黒鉛) と水素 H2 をそれぞれ燃焼させる。 2C (黒鉛) + 202(気) → 2CO2(気) 3H2(気) + 3 ・O2(気) 2 - 3H₂O() AH=x[kJ] AH12=-1561kJ 2C(黒鉛) +3H2(気) +/12/202(気)すべて単体の反応物を基準とする AH=-394kJ ×2 AH2=-286kJ ×3 AH AH エンタルピー C2H6 (気) + 12/202) =-394kJX2 = (kJ 2CO2(気) +3H2(気) +12/02(気) AH 12 AH 12 =-1561 kJ 2CO2(気) +3H2O (液) 経路 Ⅰ LEE 「図より [経路Ⅰ] と [経路Ⅱ]のエンタルピー変化の合計は等しい。 (-1561kJ)=(-394kJ×2)+(-286kJ×3) AHは物質量に比例する x=1561kJ-788kJ-858kJ=-85kJ よって、 C2H の生成エンタルピーは85kJ/molである。 =-286kJx3 経路 Ⅱ 答 -85kJ/mol 類題 p.91 表2の燃焼エンタルピーの値を用いてプロパン CaH の生成エンタ ルピー [kJ/mol] を求めよ。

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物理 高校生

名問の森の質問で、下の問題の(1)と(2)のcが全開の場合と、(3)のcがごくわずかに空いている場合の違いはなんですか?

164 熱 57 熱力学 図1のように、両側にピストン D, Eがついている円筒を, 熱をよ く通す壁Sで2つの部分A, B に 分ける。 円筒とピストンは断熱材 でできている。 Sには弁Cがつい ている。ピストンEをSに押しつ けてCを閉じ, Aの体積Vの部 分に絶対温度 Tの単原子分子の 理想気体n モルを入れておく。 以 下のどの間においても,この状態 から始めるものとする。 気体の比 熱比を 気体定数をRとする。 (1) Dを固定して, Bの体積がV になるまでEを引いて固定して ASB V, T D 図 1 A B V V 図2 A V-AV B 図3 E から,Cを全開にする。 平衡状態(図2)の気体の温度はいくらか。 (2)Dを固定し,Cを全開にしてから,Bの体積がVになるまでEを ゆっくり動かす。 終りの状態(図2)の気体の圧力と温度を求めよ。 (3)Bの体積が V になるまでE を引いて固定する。 Cをごくわずか に開けると同時に, Aの圧力が初めの圧力と等しい値に保たれるよ うにDを押してゆく。 その結果, Aの体積がV-AV になったとこ ろでBの圧力がAの圧力と等しくなった(図3)。この間に気体に なされた仕事を⊿Vを用いて表せ。 また, 終りの状態の気体の温度 (早稲田大) と⊿Vを求め, それぞれTVで表せ。

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化学 高校生

高校化学 反応熱についての質問です 画像の最後に「熱化学方程式は数式と同様に扱うことができる」と書いてありますが、この画像の式を数式のように扱ったら394=C(黒鉛)+O2(気)−CO2(気体)となりますがこれだと符号が逆になると思います。 反応熱=「生成物の生... 続きを読む

参考 熱化学方程式 本書では,エンタルピー変化を化学反応式とAHで表している。 例えば, 炭素 (黒 鉛) と酸素から二酸化炭素が生じる反応は, 式 (a)で表される。 C (黒鉛) +O2(気) → CO2(気) AH=-394 kJ (a) しかし、この表し方以外に, 式 (b) のような表し方もある。 C (黒鉛) +02(気)=CO2(気) +394kJ- AH と, 符号が逆の値を書く (b) 式 (b)のように,式 (a) の化学反応式の矢印を等号=に置きかえ, 右辺にエンタ ルピー変化 AH と符号が逆の反応熱を書き加えた式を熱化学方程式という。 式(b)は, C (黒鉛) 1mol と02 (気体) 1molのエンタルピーの和が, CO2 (気体) 1mol のエンタルピーと394kJの熱量の和に等しいことを表している。 つまり、 熱化学方程 式中の化学式は,その物質1molのエンタルピーを表したものと考えられる。 したが って,間接的にさまざまな反応エンタルピーを求める計算を行うとき, 熱化学方程式 は数式と同様に扱うことができる。 ●エンタルピー変化を表すのと同様に, 熱化学方程式でも、 固体、液体などの状態を付記し,反応熱は 常温常圧 (25℃, 1.013×10 Pa) での値を用いる。

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物理 高校生

物理の熱効率についてです。 写真の問題の(4)の熱効率を求める時に、公式が e=(Qin-Qout)/Qin=W’/Qin となるのはわかるんですが何がQinで何がQoutで何がW’なのかがよくわからなくて、結果的になぜ赤ででかこってるように公式に代入されるのかがわかり... 続きを読む

例題4 気体の状態変化・熱効率 (Pa) B 2p 単原子分子理想気体" [mol] に対して,図男[] の3つの過程をくり返して状態をゆっくり 変化させた状態Aの気体の温度を T[K],気体定数を R[J/ (mol・K)] とする。 BCは等温変化であり,その際,気体 は外部から1.4nRT [J]の熱量を吸収した。 次の各量をn, R, T を用いて表せ。 (1) 状態 B の温度 TB [K] A C 0 V 2V 体積(m²) (2)A→Bで,気体がされた仕事 WAB [J] と気体が吸収した熱量 QAB [J] (3)CAで,気体がされた仕事 WcA[J] と気体が吸収した熱量 Qca[J] (4) このサイクルを熱機関とみなしたときの熱効率e(有効数字2桁) p.439 指針 ABは定積変化, BCは等温変化, CAは定圧変化である。 (1)ボイル・シャルルの法則 (p.110 (6)式) より TB = 2T[K] (2)ABは定積変化であるから WAB=0J, QAB = 4UAB 3 = nRT [J] 15 2 (3)C→Aは定圧変化であるから,状態Aでの状態方程式 V = nRT を 用いると,気体が外部にした仕事 WcA' [J] は Wca'=p(V-2V)=-pV=-nRT よって,気体がされた仕事は WCA=-WcA'=nRT [J] また,気体が吸収した熱量は, 熱力学第一法則 (p.122 (25) 式)より 5 QCA=4UCA - WCA == 12/23nRT-nRT=-1/2nRT[J] 2 (4)BCは等温変化であるから, 気体が外部にした仕事 WBc'[J] は WBc'=QBc=1.4nRT[J] よって,熱効率の式「e=W' -」 (p.135(47) 式) より Qin e= WAB' + WBc' + WCA' QAB + QBC = 0+1.4nRT- nRT 4 (3/2)nRT +1.4nRT ≒ 0.14 29 類題4単原子分子理想気体に対して、図の4つの 過程をくり返して状態を変化させた。 この (Pa) サイクルを熱機関とみなし カ B

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