12/10 - 電気通信大学

Ｈ17⑨Ở
再掲 3.3Ở 標準生成エンタルピー（ΔH ）Ở Ở Ở 教科書ｐ.92Ở
要点３Ở ΔHf0Ở の定義Ở
（ａ）標準状態とはどういう状態か。（ｂ）標準状態での単体のΔHf0 はいくらか。Ở
（ｃ）標準状態での化合物のΔHf0 の定義は何か。Ở
要点４Ở ΔHf0 から反応熱を求める。Ở
表２標準生成エンタルピーΔHf0(kJmol-1)はプリント⑧を参照Ở
0
f
Ở
演習１）メタンを燃やすときの燃焼熱を標準生成エンタルピーを表２から求めよ。Ở
演習２）炭素（グラファイトとする）と水素からメタンをつくる反応の反応熱を求めよ。（プリ
ント⑦の演習８と同じ問題；解き方は異なる）Ở
演習３）プロパンガス用のガスレンジを、都市ガス(CH4 とする)をひいているアパートで使うと
どうなるか。その逆のことをするとどうなるか。Ở
★演習４）宇宙ステーションのエネルギー源として、水素ガスと人間が排出した二酸化炭素から
メタンを発生させて再利用する計画がある。（CO2＋4H2Ở →Ở CH４＋2H2O）この反応は吸熱
か発熱か。その大きさは何 kJmol-1 か。Ở
演習５）等体積のガソリンとメタノールを燃焼させるとき発生する熱エネルギーをａ) ｃ)の順
序で比較せよ。（問題としてはかなりややこしい）Ở
ａ）
各液体 1Ởl は何 mol か。ガソリン
（オクタン C8H18 とする）
およびメタノールの密度
（25℃）
はそれぞれ 0.70、0.79、分子量はそれぞれ 114、32 である。Ở
ｂ）各液体の燃焼の化学反応式を書き、１mol の燃焼熱を求めよ。ΔHf0 の値は表２を参照せ
よ。生成する水は H2O（l）とせよỞ
ｃ）ガソリン 1Ởl が燃焼したときに発生する熱エネルギーはメタノール 1Ởl の何倍か。（1.9 倍）
Ở
演習６）従来型の自動車がガソリンを燃料としてきた化学的理由は何か。Ở
その他の演習）前々回のプリント（⑦）の演習７）９）を燃焼熱からではなく、標準生成エ
ンタルピーを用いて解答してみよう。答の数値は少し違うことはある。Ở
-----------Ở
１）CH４(g)＋2O2(g)→CO2(g)＋2H2O(l)Ở よりỞ 熱化学方程式はỞ (−75)＋2 0Ở ＝(−394)＋2
(-286)＋x ∴ x＝891 kJmol-1Ở Ở x＝−QỞ より Q＝−891 kJmol-1（発熱）Ở
２）0＋0＝(-75)＋0−QỞ ∴Q＝-75 kJmol-1Ở
３）１)より CH４1Ởmol の燃焼熱は 891ỞkJmol-1。プロパンの燃焼は C3H8(g)+5O2→3CO2(g)+Ở
4H2O(l)Ở より(−104)＋5 0＝3 (−394)＋4 (−286)−Q ∴Q=−2222ỞkJ（発熱）同体積で
はプロパンの方がメタンより発熱量がはるかに大きいから早く湯がわき、炒め物が焦げる。Ở
５）ガソリンとメタノールで、それぞれ（ａ）1l（リットル）は 6.14Ởmol、24.7ỞmolỞ Ở
(ｂ)ỞC8H18(g)+25O2(g)＝8CO2(g)+9H2O(l)+5476kJ、Ở CH3OH(l)+(3/2)O2＝
CO2(g)+2H2O(l)+727kJỞ Ở (ｃ)Ở1l あたりの燃焼熱は 33.7MJ、18.0MJ。ガソリンは 1.9 倍。Ở
メタノールについて：ａ）(1Ởl 0.79ỞgỞml-1)/32ỞgỞmol-1＝24.7ỞmolỞ Ở ｂ）Ở CH3OH(l)＋
(3/2)O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l)Ở+Ởx で、ΔHf0 の値を代入するとỞ (-239)＋(3/2) 0＝
(-394)＋2 (-286)＋x ∴x＝727ỞkJỞ Ở 燃焼熱は 727ỞkJmol-1Ở Ở
メガ
(ｃ）
727ỞkJmol-1 24.7Ởmol＝18.0Ở M J。ガソリンは 33.6ỞMJ である
（12/10 講義予定）
から、
Ở
Ở
33.6 MJ/18.0 MJ＝1.87(倍)。メタノール車が実用的でないのはガソリンとくらべ、同体積
の燃料で発生するエネルギーが少ないためである。Ở
６）ガソリンはメタノール比べて同じ体積で発熱量が大きいので効率がよい（パワーがある）。
室温で液体なので扱いやすい。適当な揮発性がある。Ở
Ở
3.4Ở メタンと天然ガスỞ
教科書ｐ.159 163Ở
要点１Ở Ở 天然ガスについてỞ Ở １）主成分は何かỞ ２）どこに産するかỞ ３）なぜできたかỞ Ở Ở Ở Ở
４）エネルギー源とするメリットは何かỞ
メタンハイドレートỞ
キーワード：cluster,Ở 包接化合物,Ởcavity,Ởhost,ỞguestỞ
要点２Ở Ở メタンハイドレートについてỞ Ở １）メタン
ハイドレートとは何かỞ Ở ２）どこに産するかỞ
３）なぜできたかỞ Ở ４）エネルギー源とするメ
リットは何かỞ
Ở
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Ở
演習８）メタンハイドレートとは何か。上のキーワードỞ
を使って説明せよ。Ở
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演習９）メタンハイドレート1.00ỞkgỞ の中にメタンは何Ở Ở
mol含まれるか。そのメタンの27℃、1ỞatmỞ での体積を求めよ。ただし1Ởmolの気体がỞ 0℃、
1ỞatmỞ で占める体積は22.4Ởlである。Ở
★演習10）メタンは石油より環境にやさしいと言われるのはなぜか。Ở
演習11）ａ）メタンおよびガソリン（オクタンとする）の1Ởmolあたりの燃焼熱を求めよ。
（890Ở
kJmol-1、5476ỞkJmol-1）Ở
ｂ）メタンおよびガソリン（〃）の1Ởgあたりの燃焼熱を求めよ。
（56ỞkJg-1、48ỞkJg-1）Ở
ｃ）メタンおよびガソリン（〃）を燃焼させて同じエネルギーを得るときに、発生する二酸化
炭素の量を比較せよ。(ガソリンの方が1.3Ở 倍多い；たとえば1000kJを得るのに必要な量は、
メタンは1.12Ởmol、ガソリンは1.46Ởmol)Ở
-----------Ở
解答例Ở
８）メタンハイドレート：メタンハイドレートはメタンと水が低温、高圧下で作る固体である。
その構造の特徴は host である水分子が作る cluster にメタンが guest として取り込まれてい
る（包接されている）ことである。メタンハイドレートは比較的浅い海底に、全化石燃料に匹
敵する量が埋蔵されていると推定され、新資源として期待されるが、一方で地球温暖化の原
因ともなる可能性がある。Ở
Ở
はみだし４）Ở
寒くなってきました。20 年以上前、電報を「打つ」ときは郵便局へ行って頼信紙という用紙に電文を記入し、局員が
電話で電報電話局に送っていた時代のはなし。2 人の局員の会話。Ａ「寒いわね。今晩は湯豆腐にしよう」聞き違えた
局員Ｂ「えっ、晩ごはんが素(す)うどん？」Ａ「ちがうわよ。弓矢のユ、東京のトに濁点、上野のウ、富士山のフよ」
脇で聞いていた私ははじめは「？？？」（下線はあとで調べた）Ở Ở モ−ルス通信も消え去り、電気通信大学でもＣ科の
「通信実技」の授業はなくなりました。通信の技術も意味もすっかり変わりました。Ở

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