• ベストアンサー
  • すぐに回答を!

ヘスの法則の問題で

質問させてください。 問題 炭素の燃焼熱394KJ/mol、水素の燃焼熱286KJ/mol、メタンの燃焼熱890KJ/molである。今、炭素1mol、水素2mol、酸素2molがあり、炭素1mol、水素2molが燃焼したとき、燃焼熱の和Q1は(A)KJである。一方、炭素と水素からメタン1molが生じ、これが燃焼する過程を考えた場合、反応熱の総和Q2はメタンの(B)熱と燃焼熱の和となる。ヘスの法則によると、(C)であるから、メタンの(B)熱は(D)KJ/molであることがわかる。 はじめはこういう問題で、私は C+O2=CO2+394KJ  (1) H2+1/2O2=H2O+286KJ  (2) C2H6+7/2O2=3H2O+2CO2+890KJ  (3) C+2H2+2O2=2H2O+CO2+Q1KJ  (4) と立てて(間違っていたらダメですが・・)(1)+(2)*2=966KJ=(A)とは、求められたのですが、ほかの()内のものがよくわかりません。 (B)はメタンが生じたので、生成熱と考えていいのでしょうか? (D)は解説だけでもよいので教えてください・・ また、「上の文で、メタン(B)熱を、炭素、水素、メタンの燃焼熱を表す熱化学方程式の加減により求めるにはどうしたらよいか」という問題があるのですが、問題の意味が理解できず。。 そして「炭素、水素、プロパンの燃焼熱は、それぞれ394、286、2220KJ/molである。プロパンの生成熱は何か。」という問題でも、どのような考え方で解いていけば良いのか、まったくわかりません。 ヒントでも、ひとつだけのご回答でもよいので、どうかよろしくおねがいします。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 化学
  • 回答数2
  • 閲覧数589
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.1
  • ht1914
  • ベストアンサー率44% (290/658)

確認です。 問題文にはメタンとなっていますが式(3)の中ではC2H6となっています。これはエタンです。メタンはCH4です。 >炭素と水素からメタン1molが生じ、これが燃焼する過程を考えた場合、反応熱の総和Q2はメタンの(B)熱と燃焼熱の和となる。ヘスの法則によると、(C)であるから、メタンの(B)熱は(D)KJ/molであることがわかる。 「炭素と水素からメタンが生じる」と書いてありますから生成熱ですね。Q2を生じる式が書かれていません。 ヘスの法則は「道筋によらずエネルギーの差が等しいと言うことですから」同じ物質から出発して同じ物質に行く道筋を考えないといけません。 出発の物質は炭素と水素です。 道筋(A)は炭素と水素をそれぞれ燃やして二酸化炭素と水にするという変化です。 道筋(B)は炭素と水素で一度メタンを作り、メタンを燃やして二酸化炭素と水煮するという変化です。 問題文の中に炭素1molと水素2molが燃焼したとき、・・・という文章があります。式(4)です。この式の意味が分かりますか。 メタンだとCH4ですから C+2H2→CH4です。 だから共通の出発点は炭素1molと水素1molです。 (C2H6とすると出来ません。) やってみて下さい。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

その他の回答 (1)

  • 回答No.2
  • ht1914
  • ベストアンサー率44% (290/658)

#1です。 ミスタイプをしました。 >C+2H2→CH4です。 だから共通の出発点は炭素1molと水素1molです。 炭素1mol、水素2molです。 申し訳ありませんでした。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

エタンと間違えていました; もう一度やってみます。ご回答ありがとうございます。

関連するQ&A

  • ヘスの法則

    ヘスの法則がまったくわかりません。 この問題で解説してください。 1)メタンCH4の燃焼熱をQkj/molとして、メタンが完全燃焼するときの反応を化学方程式で表せ。ただし、生成す=CO2(液)+Qkj 2)次の(1)~(3)までの化学方程式を用いて、メタンの燃焼熱を求めよ (1)2H2+C(黒)=CH4+74Kj (2)2H2+02=2H2O(液)+572kj (3)C(黒)+02=CO2+394kj 解説を見ると、 H2, Cを消去する。-(1)+(2)+(3)からCH4+2O2=CO2+2H2O(液)+892kj となっているのですが、まずなぜH2, Cを消去するのかわかりません。 そして、次に-(1)+(2)+(3)がどうやってでたかわかりません。 その辺を詳しく教えてください。

  • 高2 ヘスの法則

    ヘスの法則についてです。 問題:プロパンCH4は、完全燃焼してCO2とH2Oを生じる。プロパン、二酸化炭素、及び水蒸気の生成熱は、それぞれ105kj/mol,393kj/mol,242kj/molである。プロパン22gが完全燃焼するとき発生する熱量は何kjか? ただし、生成する水は気体とし、H=1,C=12とする。 私は、C3H8+5O2=3O2+4H2O(気)+Qkj…(1) 3C+4H2=C3H8+105kj…,C+O2=CO2+393kj…(3),H2+1/2O2(気)+242kj…(4) で(1)をもとにして、-(2)+(3)×5+(4)×4で計算しました。 しかし模範解答は、-(2)+(3)×3+(4)×4でした。(3)は(1)のCO2に合わせるということなんですが、私はO2に合わせました。 なぜO2にあわせないのですか。わからなくて困ってます。お願いします!

  • ヘスの法則 エネルギー図で

    問題 25℃、1気圧において、液体の水を生成するときの    エタンの燃焼熱は1561kj/mol だった。    二酸化炭素、水(液体)の生成熱はそれぞれ、394Kj/mol 286kj/mol だった。      エタンの生成熱は何kj/molか。 解答 C2H6の生成熱をQkj/mol とおく。   (1)C2H6の生成熱    2C + 3H2 =C2H6 + Qkj    (2)C2H6の燃焼熱    C2H6+7/2 O2 =2CO2+ 3H2O +1561kJ    (3)CO2の生成熱    C+O2=CO2+394kj      (4)H2Oの生成熱    H2+ 1/2 O2 = H2O + 286KJ ●連立方程式より、 -(2) + (3)×2 + (4)×3  2C+3H2=C2H6+(-1561+394×2+286×3)   Q=85Kj/mol ★★連立方程式のやり方はわかるのですが、   エネルギー図での書き方を教えてほしいです。 やり方を調べてみると、このように書いてありました。 step1 一番複雑そうな熱化学方程式を書く ⇒ 今回は(2)が複雑 step2 全ての元素を単体にした状態を一番上に書く step3 残りの部分のエネルギーを書き、反応熱を計算する。 単体 2C+3H2+7/2 O2 ………step2 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー      ↓Qkj        ↓                  ↓ 化合物 C2H6+ 7/2O 2     ↓  ーーーーーーーーーーー       ↓       ↓1561KJ……step1  ↓                             ↓     ↓            ↓394×2…step3★★     ↓  2Co2+3H2O +3/2 O2 ★★★     ↓     ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー               ↓286×3 …step3★★             酸化物2CO2 + 3H2O    ------------------------ ●●疑問●●  step3がわかりません。  (上のエネルギー図で★★マークのところです)   2Co2+3H2O +3/2 O2、  この式はどのようにしてできたのですか?      

  • ヘスの法則

    炭素(黒鉛)、一酸化炭素の燃焼熱それぞれ394kj/mol,283kj/molである。 炭素(黒鉛)、一酸化炭素の燃焼を表す熱化学方程式を書け。 炭素のほうはC(黒鉛)+O2(気)=CO2(気)+394kjっていうのはいいんのですが、一酸化炭素のCO(気)+O2(気)=CO2(気)+283kjと思ったんですがO2の前に1/2が入るとありました。なぜですか?

  • 熱化学方程式 (ヘスの法則)

    科学の熱化学方程式のところで躓き困っています。 原子量 C=12 H=1 O=16 水の比熱 4 C+O2=CO2+Q1KJ・・・・・(1) H2+(2/1)O2=H2O+Q2KJ・・・(2) C+2H2=CH4+Q3KJ・・・(3) 2C+2H2=C2H4+Q4KJ・・・(4) 2C+3H2=C2H6+Q5KJ・・・(5) 3C+4H2=C3H8+Q6Kj・・・(6) (1)メタンCH4の燃焼熱は何KJ/molだ? という問題で、メタンの燃焼式? CH4+2O2=CO2+2H2O (あっているのでしょうか?) までは出せたのですが、その後どうしたらいいのかがわからなくなってしまいました。 ヘスの法則の式の選び方なども踏まえて教えてください お願いします

  • 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。

  • ヘスの法則

    ヘスの法則を使った問題で、『二酸化炭素、水(液体)の生成熱は、それぞれ394kj/mol,396kj/molである。また、プロパンC3H8の燃焼熱は2290kl/molである。 プロパンの生成熱を求めよ。』 この問題で、C(黒)+O2(気)=CO2(気)+394kj・・・(1)         H2(気)+1/2O2(気)=H2O(液)+286kj・・・(2)         C3H8(気)+5O2(気)=3CO2(気)++4H2O(気)+2220kj・・・(3)         3C(黒)+4H2(気)=C3H8(気)+(X)kj・・・(4) という式までは理解できるのですが、ここから(X)を求める式は、 (1)×3+(2)×4-(3)=(4)らしいのですが、 どうして、(1)を3倍にして、(2)を4倍するのでしょうか? なんとなく、[3C(黒)+4H2(気)=C3H8(気)+(X)kj]の式で、Cを三倍、H2を四倍にするのだからだ、と分かるのですが、 しかし、(1)の式の場合、[C(黒)+O2(気)=CO2(気)+394kj]とCO2を作っているので、結局は、三倍したところで、CO2が三倍になり、Cは無くなります。すると、三倍にしたところで、Cはないので意味が無いのではないのでしょうか? (2)の場合も同じです。 エネルギー図であればまだ理解はできるのですが、回答は式だけなのでまったく理解できません。 なんとなくは理解できますが、しかし僕の場合、こういった違う考え方をしてしまうと、頭の中で整理できなくなり、「もう、やめよ」とやる気がなくなってしまうので、どなたかやさしく説明お願いします。

  • 熱化学方程式の問題です

    メタンCH4,炭素(黒鉛),水素の燃焼熱はそれぞれ891KJ/mol,394KJ/mol,286KJ/molです。 メタンの生成熱を求めなさい。 回答には CH4+202=CO2+2H2O=891kj・・・・(1) O(固)+CO=CO2+394kj・・・(2) CO+2/1O2=CO2+286kj・・・(3) (2)+(4)×2-(1)で、CO2、H2Oが消去され、 C + 2 H2 = CH4 + 75 kJ とかいているですが、そもそもこの連立の計算のしかたもよくわかりません この計算は、一体何ちかづけさせていけどばいいのですか 直接(1)-(2)にしなかったのは、メタンが左辺にあるので。ということを先生が いっていたのですが、左辺があるからなぜひかないのでしょう。 反応熱 = (生成物の生成熱の総和) - (反応物の生成熱の総和) ↑こういうのをつかわず、連立をつかうときの、 計算の仕方や、コツなどをおししえてくださぃ>< ほんと理解できないやつですいません

  • 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。

  • ヘスの法則

    だいぶ前に学校でヘスの法則を習ったのですが、 先生の説明を聞いたり質問したりしてもその意味が全く理解できませんでした。 下の問題は、学校で扱った問題なのですが、詳しい解説付きで教えてください。お願いします。 《問》 次の熱化学方程式【1】~【3】を用いてメタンの燃焼熱を求めよ。 【1】C(黒鉛)+O2=CO2+394Kj 【2】C(黒鉛)+2H2=CH4+76Kj 【3】H2+1/2O2=H2O(液体)+286Kj