令和4年度 問30

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）

解答解説

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。

1. -286 - (-111)＝-175
2. -394 - (-111-286)＝3
3. -111 - (-394)＝283
4. -111 × 2 - (-394)＝172
5. -394 - (-286 × 2)＝178

よって、1番が発熱反応です。