279. 結合エネルギー
解答 (ア)-47 (イ) -241 (ウ)蒸発
解説 熱化学方程式中の物質がすべて気体であれば, 反応エンタルピ
ーは次のように表される。
反応エンタルピー=(反応物の結合エネルギーの総和)
生成物の結合エネルギーの総和) ・・・①
(ア) アンモニアの生成エンタルピー x [kJ/mol] は次式で表される。
NH3
ΔH=x[kJ]
3
1/12 N2+1/2/2/H2
-N₂
①式から,
→
x = (945×1/13 +436× kokJ-(391×3)kJ=-46.5kJ
2
したがって, アンモニアの生成エンタルピーは-46.5kJ/mol である。
(イ) 水分子(気体) の生成エンタルピーy [kJ/mol] は次式で表される。
H2+1/12302
AH=y[kJ]
H2O(気)
①式から,
H2+1/12/02
H₂
-
y=(436+498×1/12 ) kJ-(463×2)kJ=-241kJ
したがって、 水分子(気体) の生成エンタルピーは-241kJ/mol である。
(ウ) 気体および液体の水の生成エンタルピーを表す熱化学方程式は,
それぞれ次のようになる。
?
H₂+1 0₂
H2+1/12/02 → H2O (気)
一
-
H2O (液)
AH = -286kJ ...③
②③から 次の関係が得られる。 これは, 25℃, 1.013 ×10Pa におけ
る水の蒸発エンタルピーに相当すると考えられる。
H2O (液)
H2O (気)
AH=+45kJ
△H=-241kJ ...②
① 各分子の構造式
ようになる。
NEN
H-H
N2
H2
NH3 HIN-H
H
② 各分子の構造式は
ようになる。
H2
H-H
O2
0=0
H2O
H-O-H
③エネルギー図は次の
うになる。
エンタルピー
H2+1/12/02
H₂
-241kJ -286 kJ
H2O (気)
+45kJH20(液)