令和4年度 問30 化学プロセス
一酸化炭素CO（気）、二酸化炭素CO2（気）、水H2O（液）の標準生成エンタルピーは、順に-111 kJ/mol、-394 kJ/mol、286 kJ/molである。以下の1～5の反応の標準反応エンタルピーを推算して、発熱反応であるものはどれか。
①
CO（気）+H2（気）→ C（黒鉛）+H2O（液）
②
CO（気）+H2O（液）→ H2（気）+CO2（気）
③
CO2（気）→ CO（気）+(1/2)O2（気）
④
C（黒鉛）+CO2（気）→ 2CO（気）
⑤
C（黒鉛）+2H2O（液）→ 2H2（気）+CO2（気）
正答
① CO（気）+H 2 （気）→ C（黒鉛）+H 2 O（液）
正答は1番です。
生成物のエンタルピーと反応物のエンタルピーの差を計算して、マイナスの値になれば発熱反応、プラスの値は吸熱反応です。注意点として、単体元素は最も安定な形態であるとみなし、標準状態での単体元素の標準生成エンタルピーは定義上0 kJ/molとされています。
- -286 – (-111)＝-175
- -394 – (-111-286)＝3
- -111 – (-394)＝283
- -111 × 2 – (-394)＝172
- -394 – (-286 × 2)＝178
よって、1番が発熱反応です。