헤스의 법칙. C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) 반응열(ΔH)

헤스의 법칙. C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) 반응열(ΔH)

 

 

다음 열화학 반응식을 이용하여

C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g)의 반응열(ΔH)을 구하시오.

 

1) C(s) + O2(g) → CO2(g)  ...  ΔH1 = -80.2 kcal

2) 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)  ...  ΔH2 = -107.4 kcal

3) 2CO(g) + O2(g) → 2CO2(g)  ...  ΔH3 = -126.8 kcal

 

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[방법] 주어진 반응식들을 모두 더했을 때,

반응열을 구하고자하는 반응식에 나와 있는 반응물/생성물 제외하고,

주어진 반응식들의 모든 화학종들이 소거되도록 주어진 반응식들을 재배열한다.

이때 주어진 반응식에 계수를 × 또는 ÷ 할 수 있다.

 

즉, 주어진 반응식에 나와 있는 반응물/생성물의 위치/계수를

반응열을 구하고자하는 반응식에 나와 있는 반응물/생성물의 위치/계수와 같도록 맞춘다.

( 맞출 때 기준은 구하고자하는 반응식에 나와 있는 반응물/생성물의 위치/계수 )

 

[팁] 반응열을 구하고자하는 반응식과 주어진 반응식을 비교할 때,

원소와 화합물, 둘 다 존재하면, 화합물을 보고 맞춘다.

 

주어진 반응식들을 재배열하고 더했을 때 구하고자하는 반응식이 나오므로,

반응 엔탈피 역시 더하면, 구하고자하는 반응식의 반응 엔탈피가 된다.

 

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1)식은 C(s)를 봐서, 그대로

1a) C(s) + O2(g) → CO2(g)  ...  ΔH1 = -80.2 kcal

 

2)식은 H2O(g)를 봐서, 역반응 취하고, ÷2

2a) H2O(g) → H2(g) + 0.5O2(g)  ...  ΔH2 = +107.4/2 kcal

 

3)식은 CO(g)를 봐서, 역반응 취하고, ÷2

3a) CO2(g) → CO(g) + 0.5O2(g)  ...  ΔH3 = +126.8/2 kcal

 

 

1a), 2a), 3a)식을 모두 더하면,

1a) C(s) + O2(g) → CO2(g)  ...  ΔH1 = -80.2 kcal

2a) H2O(g) → H2(g) + 0.5O2(g)  ...  ΔH2 = +107.4/2 kcal

3a) CO2(g) → CO(g) + 0.5O2(g)  ...  ΔH3 = +126.8/2 kcal

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C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) 가 되므로,

 

따라서 반응열은

ΔH = (-80.2) + (+107.4/2) + (+126.8/2) = +36.9 kcal

 

 

답: +36.9 kcal

 

 

 

 

 

 

[키워드] 열화학반응식, 헤스의 법칙 기준문서