危険物取扱者 甲種 物理学及び化学 練習問題 第64問: 生成熱を用いた熱化学の計算問題として、次の生成熱の値をもとに、メタン（CH₄）1 mol の燃焼熱を求めよ。燃焼式は CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂

正解: 4. 891 kJ

反応熱は「（生成物の生成熱の総和）−（反応物の生成熱の総和）」で求められます（ヘスの法則を生成熱に適用した関係）。生成物側は CO₂ が 394 kJ、H₂O（液）が 2 mol 分で 286 × 2 = 572 kJ なので、合計 394 + 572 = 966 kJ です。反応物側は CH₄ が 75 kJ、O₂ は単体なので生成熱は 0 kJ であり、合計 75 kJ です。したがって燃焼熱 = 966 − 75 = 891 kJ となり、これはメタンの実際の燃焼熱（約 890 kJ/mol）とよく一致します。966 kJ は反応物側（CH₄）の生成熱を引き忘れた誤り、1041 kJ は引くべき CH₄ の生成熱を加えてしまった誤り、605 kJ は H₂O を 1 mol 分しか数えなかった誤り、755 kJ は生成物と反応物の生成熱をすべて足し合わせた誤答です。水を液体とするか気体（水蒸気）とするかで生成熱の値が変わるため、燃焼式の状態表記にも注意が必要です。

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