수성 가스는 1000℃에서 석탄에 수증기를 통과시켜 만든 CO와 H2 혼합물

수성 가스는 1000℃에서 석탄에 수증기를 통과시켜 만든 CO와 H2 혼합물

 

 

수성 가스는 1000℃에서 석탄에 수증기를 통과시켜 만든 CO와 H2 혼합물이다.

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) ... “수성 가스”

이렇게 얻어진 수소는 정제하여 암모니아 합성의 출발 물질로 사용된다. 다음 자료를 이용하여 수성 가스 합성에 대한 ΔH°(kJ)를 계산하시오.

C(s) + O2(g) → CO2(g) ... ΔH° = -393.5 kJ

2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) ... ΔH° = -566.0 kJ

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ... ΔH° = -483.6 kJ

 

 

Water gas is the name for the mixture of CO and H2 prepared by reaction of steam with carbon at 1000℃:

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) ... “Water gas”

The hydrogen is then purified and used as a starting material for preparing ammonia. Use the following information to calculate ΔH° in kJ for the water-gas reaction:

C(s) + O2(g) → CO2(g) ... ΔH° = -393.5 kJ

2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) ... ΔH° = -566.0 kJ

2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ... ΔH° = -483.6 kJ

 

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▶ 참고: 헤스의 법칙과 반응열 계산 https://ywpop.tistory.com/2911

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원하는 반응식

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)

 

 

주어진 반응식

(1) C(s) + O2(g) → CO2(g) ... ΔH° = -393.5 kJ

(2) 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g) ... ΔH° = -566.0 kJ

(3) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) ... ΔH° = -483.6 kJ

 

 

원하는 반응식에 나오는 물질의 위치와 계수에 맞춰, 또는

원하는 반응식에 나오는 물질의 위치와 계수가 일치하도록

주어진 반응식을 요리(?)한다.

 

 

(1)식은 원하는 반응식의 C(s)를 봐서, 그대로,

(2)식은 원하는 반응식의 CO(g)를 봐서, 좌/우 뒤집고, 1/2 곱하고,

(3)식은 원하는 반응식의 2H2O(g)를 봐서, 좌/우 뒤집고, 1/2 곱한다.

 

(1), (2), (3)식을 모두 더하면,

(1) C(s) + O2(g) → CO2(g) ... ΔH° = -393.5 kJ

(2) CO2(g) → CO(g) + (1/2) O2(g) ... ΔH° = +566.0 / 2 kJ

(3) H2O(g) → H2(g) + (1/2) O2(g) ... ΔH° = +483.6 / 2 kJ

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C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)

 

 

ΔH° = (-393.5) + (+566.0 / 2) + (+483.6 / 2) = +131.3 kJ

 

 

답: +131.3 kJ

 

 

 

[키워드] 헤스의 법칙과 반응열 기준문서, 헤스의 법칙과 반응엔탈피 기준문서