章末問題

発熱反応なので $\Delta H$ は負の値になります。

$\ce{CH4(g) + 2O2(g) -> CO2(g) + 2H2O(l)} \qquad \Delta H = -891\ \mathrm{kJ}$

答え:$\ce{CH4(g)+2O2(g) -> CO2(g)+2H2O(l)}$、$\Delta H=-891\ \mathrm{kJ}$

燃焼エンタルピーは1molあたりの値なので、$3.0\ \mathrm{mol}$ 分の熱量は、

$3.0\times 394 = 1182\ \mathrm{kJ}$

答え:$1182\ \mathrm{kJ}$

中和エンタルピーは、水1molが生成するときを基準にした値です。

$0.200\times 56.5 = 11.3\ \mathrm{kJ}$

答え:$11.3\ \mathrm{kJ}$

目的の反応式は、1つ目の式から2つ目の式を引くと得られます。反応式に対して行った操作と同じ操作を $\Delta H$ にも行います。

$\Delta H = \Delta H_1-\Delta H_2 = -394-(-111) = -283\ \mathrm{kJ}$

答え:$-283\ \mathrm{kJ}$

生成エンタルピーの公式 $\Delta H=\Sigma\Delta H_f(\text{生成物})-\Sigma\Delta H_f(\text{反応物})$ を使います。単体 $\ce{O2(g)}$ の生成エンタルピーは $0$ です。

生成物側:$2\times(-394)+3\times(-286) = -788-858 = -1646\ \mathrm{kJ}$

反応物側:$1\times(-84)+0 = -84\ \mathrm{kJ}$

$\Delta H = -1646-(-84) = -1562\ \mathrm{kJ}$

答え:$-1562\ \mathrm{kJ}$

反応物側(切る結合):$436+193=629\ \mathrm{kJ}$

生成物側(作る結合):$\ce{HBr}$ が2分子生成するので $2\times366=732\ \mathrm{kJ}$

$\Delta H = 629-732 = -103\ \mathrm{kJ}$

答え:$-103\ \mathrm{kJ}$

$Q=mc\Delta T$ に $m=100$、$c=4.2$、$\Delta T=24-20=4$ を代入します。

$Q = 100\times 4.2\times 4 = 1680\ \mathrm{J}$

答え:$1680\ \mathrm{J}$($1.68\ \mathrm{kJ}$)