東書p-95問4,5 図解

  

※ まず問4を解いてみよう。



解法(1)  代数的に

  C(黒鉛)  +  O2  = CO2 + 394 kJ ・・・・・①
  C(ダイヤモンド) + O2 = CO2 + 395 kJ ・・・・・②

①-② より
  
C(黒鉛) = C(ダイヤモンド) - 1 kJ

                         答 -1 kJ/mol
 
※ この演算方法を見つける。
   
同じ側にあれば,+。 反対側にあれば-とするだけで,
   式どうしを加減したり,移項したりはしないこと。




解法(2)  図解して
  
      
  図より, - Q + 394 = 395   
                ∴ Q = -1   答 -1 kJ/mol 


 次に問5を解いてみよう。


解法(1)  代数的に

  
C(黒鉛)  +  O2  =  CO2  + 394 kJ ・・・・・①
  
CO  + 1/2 O2  =  CO2  + 283 kJ ・・・・・②

①-2×② より
  
  
C(黒鉛) +  CO2  =  2 CO  - 172 kJ

                       答 -172 kJ/mol


解法(2)  
図解してみると,下図のようになり,
       この問については,(1)代数的解法の方が速い。
  
  ※ aは,COの生成熱である。

      
a + 283 = 394    ∴ a = 111
       
    -Q + 2a = 394    ∴Q = - 172

                        答 -172 kJ/mol


※ ヘスの法則の図解の手順

   1.問題に登場する熱化学方程式のうち,
    原子数の最も多いものに注目。
     
    ※ ここでは,C (黒鉛) + CO2 = 2 CO の式。     

   2.含まれる元素を全て単体にして,
     エネルギーの最上部に書く。
   
    ※ C原子が2個,O原子が2個だから,単体は 2 C(黒鉛) + O2

   3. 反応物(左辺)と生成物(右辺)にわけて書く。

   
※ それぞれすこし左右に寄せて書くとわかりやすい。
      C (黒鉛) + CO2 と, 2 CO  

  
4. ↓の変化は発熱。↑は吸熱。
       何熱かを考え,数値を入れる。


    ※ どのレベルでも各原子数が同じになるように。
                 変化していない物質もそのまま書く。