[熱化学]どのようなエネルギー図になりますか？

質問

熱化学の問題です。
以下の式を使ってエネルギー図を書く場合
どのようになりますか？

　2CO(気)+O2(気)=2CO2(気)+560kJ
　2H2(気)+O2(気)=2H2O(液)+560kJ
　H2O(液)=H2O(気)-40kJ
　CH4(気)+2O2(気)=CO2(気)+2H2O(気)+800kJ
　CH4(気)+H2O(気)=CO(気)+3H2(気)+QkJ

お手数お掛けすると思いますが、
よろしければお答えください。

回答No.3

htms42 · ベストアンサー

＃２です。

すみません。間違っています。
＞（２）2H2+O2=2H2O+5２0kJ　・・・X
　（２）2H2+O2=2H2O+480kJ　・・・O

したがって
＞（は）（に）の差・・・５２０×（３／２）＝７８０
は７２０になります。
そうすると（ろ）と（に）の差は７２０＋２８０－８００＝２００です。

お礼

お手数おかけしました。
回答有難うございました。

回答No.2

htms42

Ｑを求めるのではなくて図を描きたいということですね。

最後の２つの式では気体の水しか出てきていないません。
２つ目の式で液体の水を出しているのは余計なことです。わざわざこういうことをやって問題をややこしくする必要はないのです。出題者の姿勢がおかしいです。
２番目、三番目を組み合わせて気体の水ができる時の反応式を作っておくと関係するすべて物質は気体になります。そうすると（気）を外してしまっても混乱は起こりません。見やすくなります。

（１）2CO+O2=2CO2+560kJ
（２）2H2+O2=2H2O+5２0kJ
（３）CH4+2O2=CO2+2H2O+800kJ
（４）CH4+H2O=CO+3H2+QkJ

（３）（４）はどちらもＣＨ４の反応です。
・どちらの反応にも行けるようにするというのが部を書くときのポイントです。
・エネルギーのわかっている（３）を図にします。・・・（い）（ろ）
（両辺に同じものが足されていても式の意味は変わりません。）
・（ろ）の中のＣＯ２に対して（１）を当てはめます。・・・（は）
・（は）の中のＨ２Ｏに対して（２）を当てはめます。・・・（に）
・（に）と（い）の関係が式（４）になっています。
　これでＱがわかります。

　　　　　　　　　　　　　　　　（に）CO+３H2+2O2
　　　　　　　　　　　　　　　　ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
　　　　　　　　　　　　　　　　↑　　　　　　　　　　　　　　　　　↑　
　　　　　　　　　　　　　　　　Ｑ
　（い）CH4+2O2+H2O　　↓
--------------------------------
↑
　　　　　　　　　　　　　　　　（は）CO+(1/2)O2+3H2O　　↓
　　　　　　　　　　　　　　　　　　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
　　　　　　　　　　　　　　　　↑　　　　　　　　　　　　
↓　（ろ）CO2+3H2O　　　↓
--------------------------------

（い）（ろ）の差・・・８００
（ろ）（は）の差・・・２８０
（は）（に）の差・・・５２０×（３／２）＝７８０
（い）（ろ）の差・・・２６０（＝Ｑ）

お礼

懇切丁寧に回答有難うございました。
別解を考える上でとても参考になりました。

補足

私が持ち合わせている解答解説には熱化学方程式を足したり引いたりした答えしか載っていなかったので、別解としてエネルギー図を用いた解法を質問させていただきました。

ここで一つお聞きしたいのですが、当方が持ち合わせている解答解説にはQ=-200(kJ)となっているのですがどこか違う点があるのでしょうか？

私が質問した方程式を上から(1)～(4)と番号を振ると、

(4)-(1)×1/2-(2)×3/2-(3)×3

よりQ=-200となるようです。

解答解説は赤本のものなので信用できませんが・・・

回答No.1

NiPdPt

発熱反応であれば右辺を下に、吸熱反応であれば右辺を上に書くだけの話です。

お礼

アドバイスありがとうございました。