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다음은 25℃에서 산소에 대한 자료이다.O2(g)의 결합 엔탈피 : 4… | [변리사 1차] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 19년 1회차

다음은 25℃에서 산소에 대한 자료이다.

  • O2(g)의 결합 엔탈피 : 498 kJ/mol
  • O2(g) + O(g) → O3(g) ΔH° = -106 kJ

이 자료로부터 구한 25℃에서의 O3(g)의 표준 생성 엔탈피(ΔHfo, kJ/mol)는?

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해설

헤스 법칙으로 계산하면 O3(g)의 표준 생성 엔탈피는 143 kJ/mol이다.

표준 생성 엔탈피는 표준 상태 원소로부터 1몰을 만드는 반응, 즉 32O2(g)→O3(g)\dfrac{3}{2}\mathrm{O_2}(g)\rightarrow\mathrm{O_3}(g)의 엔탈피 변화를 뜻한다.

자료의 O2 결합 엔탈피가 498 kJ/mol이므로 12O2(g)→O(g)\dfrac{1}{2}\mathrm{O_2}(g)\rightarrow\mathrm{O}(g)의 엔탈피는 +4982=+249 kJ+\dfrac{498}{2}=+249\ \mathrm{kJ}이고, 여기에 자료로 주어진 O2(g)+O(g)→O3(g), ΔH∘=−106 kJ\mathrm{O_2}(g)+\mathrm{O}(g)\rightarrow\mathrm{O_3}(g),\ \Delta H^{\circ}=-106\ \mathrm{kJ}을 더한다.

두 반응을 합하면 O(g)가 소거되어 32O2(g)→O3(g)\dfrac{3}{2}\mathrm{O_2}(g)\rightarrow\mathrm{O_3}(g)이 되고, ΔHf∘=249−106=143 kJ/mol\Delta H_f^{\circ}=249-106=143\ \mathrm{kJ/mol}이다.

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