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熱化学方程式
伝わりにくかったら本当にすいません。 熱化学方程式で、エネルギー関係図を使って、生成熱を求めるとき、発熱反応は、下向きにエネルギーが低くなるので、計算するとき足す。 吸熱反応もプラスにして足さなくちゃダメですか？ いまいち理解できてません。質問自体意味不明ならすいません。 一応問題も書いておきます。 アンモニアNH3の生成熱を表す熱化学方程式を導く ①2H2+O2=2H2O(液)+572kJ ②N2+O2=2NO-180kJ ③4NH3+5O2=4NO+6H2O(液)+1154kJ NH3の生成熱は、 1/2N2+3/2H2=NH3+QkJ 一応自分なりにやったら、1154+Q=572×3+180×2 ってなって、でた数値を4で割っても、答えは50.5になるらしいですが、あいません。 でも(180×2)を引いたら答えが合います…… 伝わりにくかったらすいません 解説していただけたら幸いです。 よろしくおねがいします。
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質問者が選んだベストアンサー
私も来週、熱化学方程式のテストです。 私は図を使わず、数学でいうところのの加減法を使って解くのですが、友人に図で解く子が居たので書きますね。 例えば、塩酸と水酸化ナトリウムの中和反応をみて、中和熱を求めてみます。２つの反応経路を用意しました。 (1)塩酸に水酸化ナトリウム（固）を入れる (2)水酸化ナトリウム（固）を水に溶かして水溶液にした後、塩酸に入れる ヘスの法則により、反応経路は関係ないので、(1)で出入りする総熱量と、(2)で出入りする総熱量は同じですよね。 ならば (1)NaOH（固）＋HCl (2)NaOH（固）と水 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ｜ ｜ ｜ ｜溶解熱Ｑ1 ｜ ↓ ｜ NaOH aq＋HCl ｜ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ｜溶解熱＆中和熱 ｜ Ｑ3 ｜ ｜ ｜ ｜中和熱Ｑ2 ｜ ｜ ↓ ↓ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ となる。Ｑ3は、実は一度NaOH（固）が水に溶けてからHClと反応するため、 Ｑ3＝Ｑ1＋Ｑ2 が成り立ちます。つまり。 Ｑ2＝Ｑ3－Ｑ1 で、これで中和熱が分かります。今回は全て発熱反応でしたが、吸熱反応（＝発熱量が負）であることもありえます。 上の図が示すのはあくまでも 経路が違っても総熱量は同じであること です。Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3は正かもしれませんが、負かもしれないんです。 総熱量は、符号を変えず、そのまま足せばいいんです。 －１８０は＋（－１８０）と同じですよね。 だから、質問者さんのおっしゃるとおり、(180×2)を引くのが正しいんです。 参考になりましたか？ お互い頑張りましょう♪
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- htms42
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(1)２Ｈ２＋Ｏ２＝２Ｈ２Ｏ＋５７２ｋＪ はエネルギー図を書くと ２Ｈ２＋Ｏ２ －－－－－－－ ｜ ｜ （５７２） ↓ ２Ｈ２Ｏ －－－－－－－－－－－－－ という意味ですね。 ２Ｈ２Ｏの状態のエネルギーに５７２ｋＪ足したものが２Ｈ２＋Ｏ２の状態のエネルギーに等しいということですから。 (2)Ｎ２＋Ｏ２＝２ＮＯ－１８０ｋＪは ２ＮＯ －－－－－－－－－－－－－－ ｜（１８０） Ｎ２＋Ｏ２ ↓ －－－－－－－－－－－－－－－ となります。 全部を図にすると ４ＮＯ＋６Ｈ２＋３Ｏ２ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ ｜ ｜（２×１８０） ｜ ２Ｎ２＋６Ｈ２＋５Ｏ２ ↓ ｜ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ ｜（３×１７１６） ｜（４×Ｑ） ｜ ４ＮＨ３＋５Ｏ２ ↓ ｜ －－－－－－－－－－－－－－ ｜ ｜ ｜ ｜（１１５４） ↓ ４ＮＯ＋６Ｈ２Ｏ ↓ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
お礼
遅くなりました。ありがとうございます。
与えられた式を組み合わせて、1/2N2+3/2H2=NH3+QkJにするだけのことです。なので単なる数学の計算と同じです。 方針としては、目標の式に入ってこないO2とH2OとNOが消えるように組み合わせるということです。 それらが消えた後、式を変形したり、N2の係数を1/2にしたりすれば自然にできるはずですけどね。それがわからないというのであれば、数学力の問題かもしれません。 そもそも、『熱化学方程式で、エネルギー関係図を使って、・・・・吸熱反応もプラスにして足さなくちゃダメですか？』などという意味不明なことを考える必要はありません。単なる式の変形です。
お礼
かなりすっきりしました！本当にありがとうございます！