アトキンス物理化学 10版 2C・8(a)&(b)の解答

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アトキンス物理化学 2C・8(a)解答

(i)298K

$$標準反応エンタルピーは\Delta H_r^{\circ}=\sum _{生成物}vH_m^{\circ}-\sum_{反応物}vH_m^{\circ}$$ $$=-110.53+241.82=131.29kJ$$

2B・4の式より$$\Delta H=\Delta U + \Delta n_gRT$$より$$\Delta _r U^{\circ}=131.29-1\times 8.314\times 10^{-3}\times 298=128.81kJ$$

(ii)478K

例題2C-2の問題でも使われているように$$\Delta _rH^{\circ}(478K)=\Delta _rH^{\circ}(298K)+(T_2-T_1)\Delta _r C_p^{\circ}$$ ここで使う熱容量は生成物と反応物のモル熱容量の差で表すので、$$\Delta _rC_p^{\circ}=\sum _{生成物}vC_{m,p}^{\circ}-\sum_{反応物}vC_{m,p}^{\circ}=29.14+28.82-(8.53+33.58)\times 10^{-3}$$ $$=15.85\times 10^{-3}kJ$$

$$\Delta _rH^{\circ}(478K)=131.29+(478-298)\times 15.85\times 10^{-3}=134.14kJ/mol$$ $$\Delta U_r(478)=131.14-1\times 8.314\times 10^{-3}\times 478=131.14-3.97$$ $$=130.17kJ/mol$$

アトキンス物理化学 2C・8(a)解答

(i)

今回の問題の反応式は、$$C_2H_2(g)+H_2(g)→C_2H_4(g)$$

$$\Delta _rH^{\circ}=52.56-226.73=-174.17kJ/mo$$

$$\Delta _rU^{\circ}=-174.17-(-1)\times 8.314\times 10^{-3}\times 298=-171.69kJ/mol$$

(ii)

今回のモル熱容量は$$\Delta _rC_{p,m}^{\circ}=43.56-(43.93+28.824)=-29.194\times 10^{-3}kJ/K*mol$$

より、今回の標準生成エンタルピーは$$\Delta _rH^{\circ}=-174.17+(427-298)\times (-29.194\times 10^{-3})$$ $$=-177.91kJ/mol$$

$$\Delta U=-177.91-(-1)\times 8.314\times 10^{-3}\times 472=173.99kJ$$

必要な知識

2B・4の式の$$\Delta H=\Delta U + \Delta n_gRT$$

例題2C-2の$$\Delta _rH^{\circ}(478K)=\Delta _rH^{\circ}(298K)+(T_2-T_1)\Delta _r C_p^{\circ}$$

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