危険物取扱者 甲種 物理学及び化学 練習問題 第64問: 次の生成熱の値を用いると、メタン（CH₄）1 mol の燃焼熱はいくらか。ただし、燃焼の反応式は CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O（液体）とし、生成

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（4が正しい）、メタンの燃焼熱の文献値（約 890 kJ/mol）ともよく一致します。

966 kJ は反応物側（CH₄）の生成熱を引き忘れた値（394 + 572）、1041 kJ は引くべき CH₄ の生成熱を足してしまった値（394 + 572 + 75）、605 kJ は H₂O を 1 mol 分しか数えなかった値（394 + 286 − 75）、755 kJ は H₂O を 1 mol 分しか数えず、さらに CH₄ の生成熱を引かずに足した値（394 + 286 + 75）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。