Question

FUMI

なぜ傍線部の部分は気体とわかるのですか？黒鉛ではないのですか？🙄どなたか教えていただけると幸いです🙏

第Ⅳ章物質の変化と
12. 物質の変化と熱 光149
発展例題20
メタン CH。の生成熱は75kJ/mol, 黒鉛Cの昇華熱は721KJ/mol, 水素分子中のH-H
の結合エネルギーは436kJ/mol である。CH』中の C-Hの結合エネルギーを求めよ。
結合エネルギー
問題267-268
考え方
与えられた熱量を熱
化学方程式で表し、
ヘスの法則を利用し
て求める。
結合エネルギーは、
気体分子の共有結合
を切るのに要するエ
ネルギーである。
別解結合エネル
ギーを扱うときは,
原子に分解した状態
を経て変化が進むと
仮定したエネルギー
図を利用するとよい。
解答
C-Hの結合エネルギーを x[kJ/mol]とすると,CH4中にC-H は4
個あるので、結合エネルギーに関して、次の熱化学方程式が書ける。
CH。(気)=C(気)+4H(気) -4x[kJ]
与えられた熱量は、次のように表される。
C(黒鉛)+2H2(気)=DCH4 (気)+75kJ
C(黒鉛)=C(気)-721kJ
H2(気)=2H(気) -436kJ
2+3×2-①から, 4x=1668 となり,
x=417KJ/mol となる。
別解) C-Hの結合エネルギーを
x[kJ/mol)とすると、 エネルギーの関
係は図のように表される。図から、
4x=75+721-+436×2
したがって、x3417kJ/mol
C(気)+4H (気)
ネ3×2 436×2kJ
ル
C(気)+2H2(気)
2
721kJ
4x[kJ]
C(黒鉛)+2Hz(気)
1175kJ
CH(気)

Answer 1

✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨

アフロ博士

気体と分かるというより、気体と仮定するならばこういう方程式が成り立つよね。ということを示しているわけです。

解答では求めたいC-H結合の結合エネルギーをxとおいています。

メタンCH4についてC-H結合を考えると、C-H結合が4つあるので、CH4の生成熱の1/4がC-H結合の結合エネルギーであることがわかります。

ですから、CH4(気)＝C(気)+H(気)-4x(kJ)
という方程式が成り立ちます。ここでは、とりあえずこういう式が成り立つよね。ということを考えただけなので、C(気)であっても構いません。要するに、CH4の生成熱の1/4がC-H結合エネルギーであるということを言っているだけです。

さて、上の方程式の熱量を計算出来ればxが求められます。

ここで、問題文から熱化学方程式をつくってみます。

それが、解答に書いてある3つの熱化学方程式です。
これを組み合わせて、さっきの方程式をつくってみます。

ここの作業で、黒鉛の昇華熱を考えて、固体から気体にきっちり状態を変えた状態で方程式をつくっています。

あとは、得られた熱量が4xと等しいことを利用して計算するだけです。4x＝1668のところ。

FUMI

なるほど！別にそこにこだわる必要はないわけですね！😲わざわざ長文でご回答いただいてありがとうございます！参考にします！🙏