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【化学 活性化エネルギーの問題を教えてください】 次の(1)~(5)を教えてください...

goo********さん

2017/3/1110:22:46

【化学 活性化エネルギーの問題を教えてください】
次の(1)~(5)を教えてください。
化学が不得意なので、すみませんが、計算式も含めて
解答を教えてください
よろしくお願いします。

【問題】
下の図は、次の反応(A),(B)の反応経路図である。
2SO2+O2→2SO3・・・(A)
2SO3→2SO2+O2・・・(B)
(1)反応(A)の反応熱(k J)はいくらか。
(2)反応(A)の活性化エネルギー(k J)はいくらか。
(3)反応(B)の活性化エネルギー(k J)はいくらか。
(4)反応(B)の反応熱(k J)はいくらか。
(5)反応(A)に白金触媒を使うと、活性化エネルギーは60k Jになるという。
反応経路はどの様に表されるか。図中に・・・・で記入せよ。

反応熱,活性化エネルギー,kJ,反応経路,2SO2+O2,逆反応,グラフ

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mas********さん

編集あり2017/3/1418:05:04

便宜上、反応(A)を、正反応。反応(B)を逆反応と呼ぶ事にします。

正反応においては、グラフの右の向きにエネルギーが変化します。

反応熱や活性化エネルギーは、反応前を基準にするのがここら辺の問題の肝です。

(1)正反応は、反応前は200kJありますね。
反応後は、0kJになりました。

よって、この反応では反応前と反応後とで、200kJエネルギーが変化したことになります。これが反応熱になります。(反応前は潜在的200kJ持っていて、反応後、200kJ分だけ発熱して0Jになっているので、この場合発熱反応となります。)

計算:0-200=-200kJ

よって、熱化学方程式で表すと、《2SO2+O2-200kJ=2SO3》←これは間違いであり、あくまで考え方の一つとしください。
正確に、式変形して
《2SO2+O2=3SO3+200kJ》となります。

よって答えは、200kJです。

(2)正反応では、反応前の物質が、1度500kJになって反応している事が、グラフからわかります。200kJから500kJまでエネルギーが変化しているので、活性化エネルギーは、300kJであることが分かります。

計算:500-200=300

よって、答えは、300kJです。

(3)逆反応では、反応前の物質が、1度500kJになって反応している事が、グラフからわかります。0kJから500kJまでエネルギーが変化しているので、活性化エネルギーは、500kJであることが分かります。

計算:500-0=500

よって、答えは、500kJです。

(4)逆反応では、反応前のエネルギーは0kJで、反応後は200kJなので反応熱は、200kJです。
(この場合、0kJから200kJ吸熱して200kJになっているので吸熱反応です。)

計算:200-0=200

熱科学方程式で表すと。
《3SO3+200kJ=2SO2+O2》←これも間違いなので、適切に式変形して、
《3SO3=2SO2+O2-200kJ》
となります。

よって、答えは200kJです。

(5)反応前からエネルギーが60kJ上昇して、反応している場合に活性化エネルギーは60kJとなります。

よってグラフは、反応前の200kJの所から始めて、横軸について500kJの位置(つまり触媒によって進行が早くなることはありません。ただし、実験全体の反応速度は速くなります。)に260kJまで上昇して、反応後の0kJに至る曲線を書けば、それが答えです。

拙い解説でしたがお役に立てたでしょうか?

便宜上、反応(A)を、正反応。反応(B)を逆反応と呼ぶ事にします。...

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