化学Iの熱化学方程式の問題|水素の完全燃焼による発熱量と生成物について

このQ&Aのポイント
  • 化学Iの熱化学方程式の問題について解説します。水素の完全燃焼による発熱量や生成物について、具体的な計算式と答えを説明します。
  • 熱化学方程式では、1molの物質量が完全燃焼するときに発生する熱量を燃焼熱といいます。この問題では、水素1.0gの完全燃焼によって発生する熱量が求められます。
  • 問題文から計算すると、水素1.0gの燃焼には143kJの熱が発生することが分かります。また、水素の燃焼熱は286kJです。答えはH2(気)+(1/2)O2(気)=H2O(液)+143kJです。しかし、この答えには疑問が残ります。なぜなら、水の生成熱や水素の燃焼熱が286kJとなるはずであり、143kJの答えとは一致しないためです。正しい答えは分かりませんが、解析のヒントとして、143kJは286kJのちょうど1/2になっていることに注目することができます。
回答を見る
  • ベストアンサー

化学Iの熱化学方程式の問題です。

問)次の内容を熱化学方程式で表せ。 ★ 水素 1.0g が完全燃焼すると水(液)が生じ,143kJ の熱が発生する。原子量 H=1.0 1mol の物質量が完全燃焼するときに発生する熱量を燃焼熱というんですよね? このことから、1mol の H2 では、143×(1.0g)/(1.0g/mol)=143[kJ] の発熱となり、 H2(気)+(1/2)O2(気)=H2O(液)+143kJ という答えでいいのかな。と、最初は思ったのですが、 H2O(液) の生成熱や、H2 の燃焼熱は、286kJですよね? 僕の解答のどこがいけなかったのでしょうか。 略解も分からないので、143 か、286 か、正解がどちらになるかというのは分かりませんが、 143 は、286 のちょうど 1/2 になっているというところも気がかりです。 教えてください。よろしくお願いします。

  • 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
  • suko22
  • ベストアンサー率69% (325/469)
回答No.1

>1mol の物質量が完全燃焼するときに発生する熱量を燃焼熱というんですよね? そうです。 ただ、その後の計算が違います。 H2、1.0gは、 n(mol)=w(g)/M(nは物質数、wは質量、Mは分子量)という公式を使うと、 水素分子の分子量は2であるから、 =1.0/2 =0.5(mol) 上記の公式に馴染みがなかったら、比で出してもよいです。 水素の分子量は2である⇔水素が1mol集まると2gになることを表している。 よって水素が1.0gのときの物質量をn(mol)とすると、 1mol:2g=n(mol):1g 2n=1 n=0.5(mol) いずれにしろ水素分子1.0gは0.5molとなります。そのときの143kJの熱が発生したので、 水素分子1molではその2倍の143×2=286kJの熱量が発生することになります。

関連するQ&A

  • 熱化学の問題がわからなく困っています。教えてください。

    (1)断熱容器に0.40mol/lのHCl水溶液100ml(100g)をいれ、 これにHClと等しい物質量のNaOHを含む水溶液150gを加えてかき混ぜたところ、 混合液の温度は20.0℃から22.2℃に変化した。 水溶液の比熱を4.2J/g.kとして、有効数字2桁で答えよ。 (1)中和熱をQkJ/molとして、この反応を熱化学方程式で示せ。 HClaq+NaOHaq=NaClaq+H2O(液)+QkJ (2)この実験の中和反応で発生した熱量(kJ)を求めよ。 2.31kJ (3)中和熱Qを求めよ。 この問題の解説には、 反応したHClの物質量は0.40×100/1000=0.040mol 中和熱(kJ/mol)は1molあたりの量であるから、←この1molは何の1molですか? 2.31kJを0.040molで割れば中和熱を求められる。←なぜ2.31kJを0.040molで割れば中和熱を求められるのか?が、理解できません。 できるだけ詳しく説明していただけるとありがたいです。 よろしくお願いします。

  • 熱の問題

    発熱量の求め方ですが 問題がおんなじようなやつなのに なんか式が違うのです セミナー化学の基本例題より・・ (1)エタンC2H2を標準状態で5.6ℓとって完全燃焼  するとき二酸化炭素と液体の水を生じ、390kjの熱が 発生する。  1モルのC2H2では、  390・22.4/5.6=1560 kjの発熱になる C2H6(気)+7/2O2(気)=2CO2(気)+3H2O(液)+1560kj (2)CH4(気)+2O2(気)=CO2(気)+H2O(液)+890kj  標準状態のメタンCH4を完全燃焼するとき  発生する熱量は?  標準状態で112リットルのCH4は  112/22.4=5.00なので  890・5.00=4450 kj となる 22.4でわっているのが下で 22.4をわっているのが上の計算ですが どこでこのような違いがでているのでしょうか。 アドバイスください。  

  • 化学Iの熱化学方程式の問題が解けません。分かる人いませんか? 問題文↓

    化学Iの熱化学方程式の問題が解けません。分かる人いませんか? 問題文↓ メタンの燃焼は次の熱化学方程式で表される。 CH4(気)+H2O(気)=CO2(気)+2H2O(気)+802kJ・・・(1) 一方、メタンは、次のように水蒸気と反応して水素と一酸化炭素を生成する。 CH4(気)+H2O(気)=3H2(気)+CO(気)-205kJ・・・(2) 得られた水素と一酸化炭素の混合気体から、次のようにメタノールを合成することができる。 CO(気)+2H2(気)=CH3OH(気)+QkJ・・・(3) メタノールの燃焼は次の熱化学方程式で表される。 CH3OH(気)+3/2O2(気)=CO2(気)+2H2O(気)+673kJ・・・(4) また、水素、黒鉛の燃焼熱は、それぞれ242kJ/mol、394kJ/molである。ただし、いずれも生成した物質の状態は気体とする。 問1)文中の熱化学方程式(3)の反応熱Qの値を、整数値で答えよ。 問2)液体のメタノール1molを完全燃焼させたときに発生する熱量は何kJか。整数値で答えよ。ただし、生成する水は液体とし、メタノール、水の蒸発熱は、それぞれ37kJ/mol、44kJ/molとする。 読みにくかったらすいません。

  • 大学入試化学Part 5

    すいません。またわからないところが出てきました。 ぜひ、ご教授お願いします。 以下の一問がよくわかりません。 【標準状態における体積百分率が水素50%、メタン30%、一酸化炭素10%、二酸化炭素10%であるような混合気体5lを完全燃焼させたときに発生する熱量は ???KJ、 また、燃焼後の期待を水酸化バリウム水溶液に通じたときに生ずる沈殿の質量は ???gである。 各気体の生成熱(kJ/mol)は以下のとおりである。 メタン______: 75 一酸化炭素__: 109 二酸化炭素__: 393 水__________: 243  】 っていう問題ですが。 私の考えは、まず、H2、CH4、COからそれぞれ H2 : H2O -1(mol) CH4: CO2 -1(mol) , H2O -2(mol) CO : CO2 -1(mol) CO2 →燃焼しない。 標準状態だから混合気体は 5/22.4 [mo] 生成熱を当てはめて 5/22.4 *[243*50/100 + (393+243*2)30/100 + 393*10/100] =94.75 KJ 50/100とかは存在率をかけたものです。 答えを見ると、87.3KJ ………ん? となってします。また沈殿のほうはどうすればいいかまったくわかりません。 どうかご教授お願いします。

  • 熱化学方程式

    過去ににた質問をしたのですが、いきずまりました。 ①2H2+O2=2H2O(液)+572kJ ②N2+O2=2NO-180kJ ③4NH3+O2=4NO+6H2O(液)+1154kJ これらを使って、アンモニアの生成熱を出すんですが、 1/2N2+3/2H2=NH3+QkJ 連立方程式で解くのではなくて、エネルギー関係図で解いたら、どうなるかを知りたいです    2N2+6H2+5O2  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ↓(Q)kJ ↓(572×3) 4NH3+5O2) 6H2O+2N2+2O2  ̄ ̄ ̄ ̄  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ↓(1154)kJ ↑180×2 4NO+6H2O  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄これだと、 (Q)kJ+1154=(572×2)+(180×2) 答えを、4で割っても、50.5になりません。 なにが間違ってますか。またまた申し訳ないですが、ご教授ください 携帯から投稿してます。高校生です。

  • 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

  • 化学の質問です。

    熱量と反応熱の違いがよくわかりません。 今、熱化学をやっているのですが、 熱量(KJ)=反応熱(KJ/mol)×反応するモル数(mol) と教わったのですが、 問題を解いていると、どっちが熱量で反応熱だかわからなくなります。 わかるところと言えば単位が違うくらいで、よくわかりません。 反応熱かと思ったら熱量のときもありました。 メタンの燃焼熱は890KJ/mol  これはKJ/molなので反応熱 H2O(液)の生成熱は286KJ これはKJなので熱量なのでしょうか。 こんなかんじで単位で考えているためよくわかりません。 区別のつけ方を教えてください。 解答お願いします。

  • 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。

  • 化学のレポートでわからないところが;;

    化学の問題でわからない問題があります。 (1)3molの黒鉛を燃焼させたら、COが2mol、CO2が1mol.生じた。このとき発生した熱量はいくらか II 3つの熱化学方程式から、ベンゼンの生成熱を求めなさい。 (1) C+O2=CO2+394kJ (2) H2+1/2O2=H2O+296kJ (3) C6H6+15/2O2=6CO2+3H2O+3280kJ よかったら教えてください;;

  • 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