• ベストアンサー

水の反応熱

「次の反応の反応熱を求めよ」という問題で 2H2(気)+O2(気)→2H2O(気)  H-Hの結合エネルギーは432KJ、O=Oの結合エネルギーは494KJとします。 という問題の答えが478KJになるというのですが 全く理解できません・・・。 どなたか解説してください・・・お願いします。

  • 化学
  • 回答数1
  • ありがとう数0

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • Saturn5
  • ベストアンサー率45% (2270/4952)
回答No.1

絵で書くと次のようになります。 H-H H-H O=O → H-O-H H-O-H まずH-HとO=Oをバラバラにする必要があります。 H-H H-H → 4H このとき、H-Hを切るのに432kJ必要なので、 432×2=864kJ必要になります。 O=O → 2O では494kJ必要になります。 ということで、全てをバラバラにするには1358kJ必要です。 このバラバラになった原子から H-O-H H-O-H が できると新たにH-Oの結合が4カ所生まれます。 そこで、このH-Oの結合エネルギーがないのでこの問題は 「回答不能」が正解です。 もし、H-Oの結合エネルギーが459kJと与えられているならば 4カ所で459×4=1836kJ の熱が発生します。 よって、差し引き478kJの熱が発生するのです。

関連するQ&A

  • 熱反応式

    分子中の結合エネルギーを含んだ問題です。 いまいち解法が分かりませんので、分かる方よろしくお願いします。 問題 H-HとO=Oの結合エネルギーはそれぞれ436KJ/molと498KJ/mol。 H2O(液)の生成熱は286kj/mol 水の蒸発熱は44kj/molである。 このとき、O-Hの結合エネルギーを求めよ。 正答…460KJなのです。 一応自分の解答を記述しておきます。 2H+1/2(O2)=H2O(l)+286KJ H2O(g)=H2O(l)+44KJ 上2式より 2H+1/2(O2)=H2O(g)+242KJ 今知りたいのはH2O(g)の生成熱より 436+(1/2)*498-242=443 H2Oの中にOH結合は2つより、 443/2=221.5KJ 解説では H2O(g)=O+2H+Qを与式から求め、Qの値を半分にすればよい とありますが…。

  • 生成熱の計算の結果

    CH4+2O2=CO2+2H2O(気体)+Q[kJ] のQを求めるおなじみの問題です。 通常なら結合エネルギーの差を右辺と左辺で考えて 2×804+4×463-416×4-498×2=800 と出しますが、次のようにして解いたら802と出ました。 H2Oの反応熱を求める。 まずH2が2Hになって436kJ吸熱。同様にO2が2Oに なって半分の498÷2=249kJ吸熱。 次に2Hと(1/2)2Oが発熱して水ができるので、ここではO-H結合 2個より463×2=926KJ発熱。 よって最終的な反応は 926-436-249=241KJ となりました。 同様に 「一旦分子を切り離して、それから化合物をつくる」 というようにしてそれぞれの反応熱を求めて、 最終的に 1110+241×2-792=802KJとなりました。 この2KJの差はどこから来たのでしょうか。 教えてください。

  • 結合エネルギーの問題

    O-Hの結合エネルギーを次の熱化学方程式を利用して求めよ。 H2(気)+1/2O2(気)=H2O(気)+242kJ H2(気)=2H(気)-437kJ O2(気)=2O(気)-496kJ この問題に取り組んでいます。 これはどのようにして求めればいいのでしょうか? 反応熱=(生成物質の結合エネルギー)-(反応物質の結合エネルギー) という公式(?)を使うのでしょうか? この公式を使ってみたことがないのでわかりません 教えていただけるとありがたいです。 宜しくお願いします

  • エタノールの燃焼反応の反応熱について

    エタノールの燃焼の反応熱を求める問題なのですが、 エタノール(液)の生成熱は277KJとする。 この条件のとき、 C2H5OH + 3O2 = 2CO2 + 3H2O +1369KJ でいいのでしょうか? 計算は、 C2H5OH = 277KJ、 CO2 = 394KJ、 H2O = 286KJ とすると、 (2*394 + 3*286) - (277*1)= 1369KJ 私が疑問なのはもう一つあります。 これって、「左辺は右辺より1369エネルギーが足りないから右辺から1369の        エネルギーを引けばいい」と言うわけではないのですか? そこら辺がよくわかりません。 右辺に1369KJ足したら、=ではないんじゃないのですか? 熱化学反応式は左右の反応熱を等しくするものではないのでしょうか?

  • 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。

  • 熱化学方程式

    はじめまして。 前回の質問の続きになってしまい、恐縮なのですが、やはり最後まで到達しません。助言できる方、よろしくお願いします。 メタンが完全燃焼して炭酸ガスと水蒸気を生じるときの発生する熱量を知りたい。  CH4+2O2=CO2+2H2O 与えられている条件は以下の通りです。  2H2+O2=2H2O(液)+572kJ  2H2+O2=2H2O(気)+484kJ  H-Hの結合エネルギー 436(kJ/mol)  C-Hの結合エネルギー 416(kJ/mol)  O=Oの結合エネルギー 498(kJ/mol)  C=Oの結合エネルギー 804(kJ/mol)    ↓  H2(気)=2H(気)-436  CH4(気)=C(気)+4H(気)-416×4  O2(気)=2O(気)-498  CO2(気)=C(気)+20(気)-804×2   で良いのでしょうか?   あと、前問で 2H(気)+O(気)=H2O(気)+927          H2O(気)=H2O(液)+44      というのは、自力で導き出しています。 >あとは、結合エネルギーが出ていますから完全燃焼の >式を結合エネルギーの式にしてしまい、 この部分がよく理解できません。化学反応式から熱化学方程式に変換させる部分で止まってしまうのです。 助言できる方、よろしくお願いします。

  • オゾンの分解反応における反応熱について

    化学の入試問題(結合エネルギーから反応熱を求める) 結合エネルギーから考えて、3式のオゾンの分解反応の反応熱は、+393kjの発熱反応なりましたが、解答は -393kjの吸熱反応となっていました。どなたか解説お願いします。 1式… Cl + O3 → ClO + O2   2式… ClO + O → Cl + O2    3式… O3 + O → 2O2 + Q kj 結合エネルギーが、ClO 234kj , O2 502kj O3 (O-O2) 109kj/mol で 1式+2式=3式ですが?   

  • メタンの反応熱も問題です

    C+2H2(気)=cH4気+75kjー(1) C+O2=CO2+394kj-(2) H2+1/2O2=H2O(液)+286Kj-(3) CH4+2O2(気)=CO2+2H2O+? メタンの反応熱は? H2とCいらないからとるというところまでわかるのですが、 先生が、(2)+(3)×2-75で、なぜ(1)から(2)とか(3)をひかないかというと CH4が→にあるから、左辺に移動しなくてはならないからと言っていました。 これの意味もよくわかりません、 なぜ、(2)+(3)×2-75となるのですか。どこの回答をみても、、(2)+(3)×2-75 というやり方しか買いていなくて、なぜそうなるのかかいていません。 どうか詳しい解説をおねがいします

  • 熱化学方程式、メタンについて

    テスト勉強でわからないところがあるので教えてください。 熱化学方程式の問題なのですが、水素1molの燃焼熱が286kjであるのを方程式に直す問題で、答えではH2+1/2 O2=H2O+286kjと書いてあり理解できるのですが、メタン1molの燃焼熱が891kjであるのを方程式に直す問題の答えが、CH4+2O2=CO2+2H2O+891kjになってます。 なんで水素のときにはO2を2分の1にするのにメタンのときには2分の1にしないのですか? 答えが間違ってるんですかね・・・? 詳しく解説してくれると嬉しいです。教えてください。

  • 熱化学方程式-ヘスの法則:反応熱Q=(生成物の生成熱の総和)-(反応物の生成熱の総和)の公式が理解できません。

    問)メタン、炭素(黒鉛)、水素の燃焼熱がそれぞれ890,394,286kJ/molであるとき、メタンの生成熱(kJ/mol)を求めよ。 ただし、メタンと水素が燃焼したときに生じる水は液体であるとする。 答え CH4(気)+2O2(気)=CO2(気)+2H2O(気)+890kJ C(黒鉛)+O2(気)=CO2(気)+394kJ H2(気)+(1/2)O2(気)=H2O(液)+286kJ なので、メタンの生成熱をxkJ/molとおいて 反応熱Q=(生成物の生成熱の総和)-(反応物の生成熱の総和)の公式から、 890=(394+2*286)-x ⇔ x=76 ∴ 76kJ なのですが、生成物・反応物の下に生成熱を書きこむと 左辺が76kJ,0kJ、右辺が394kJ,2*286kJ,890kJで 右辺の方が圧倒的に熱量が大きいので、意味が分からなくなりました。 何故、反応熱Q=(反応物の生成熱の総和)-(生成物の生成熱の総和)でないのか教えてもらえませんか? *別解(組み立て、エネルギー図)は理解できています。