問題情報

単元ヘスの法則
年度2013年度
問題番号化学Ⅰ-第2問-問2
配点3
計算問題×
難易度難しい

正解

① C2H4(気)の燃焼熱,C2H5OH(液)の燃焼熱

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解説

 反応熱を求めるときは,問題で与えられた反応をすべて熱化学方程式で表して,連立方程式を解く要領で求めます。代入法でも加減法でも構いませんが,最終的には「Q=熱量」のかたちにします。

 熱化学方程式は「熱量」のほかに「化学式」も含まれています。連立方程式をQについて解く中で,ある物質の化学式が2か所以上にないと消去することができません。そこで,与えられた熱化学方程式を書き出し,すべての物質の化学式が2か所以上にある選択肢だけが候補として残ります(つまり,全式中に化学式が1か所しかない物質があると,消去できないのでQを求めることができない)。

① すべての物質の化学式が2か所以上にある。
   C2H4(気) + H2O(液) = C2H5OH(液) + Q
   C2H4(気) + 3O2(気) = 2CO2(気) + 2H2O(液) + Q1
   C2H5OH(液) + 3O2(気) = 2CO2(気) + 3H2O(液) + Q2

② CO2(気),C(黒鉛),H2(気)を消去することができない。
   C2H4(気) + H2O(液) = C2H5OH(液) + Q
   C2H4(気) + 3O2(気) = 2CO2(気) + 2H2O(液) + Q1
   2C(黒鉛) + 3H2(気) + 1/2O2(気) = C2H5OH(液) + Q3

③ C(黒鉛),H2(気),O2(気)を消去することができない。
   C2H4(気) + H2O(液) = C2H5OH(液) + Q
   2C(黒鉛) + 2H2(気) = C2H4(気) + Q4
   C2H5OH(液) + 3O2(気) = 2CO2(気) + 3H2O(液) + Q2

④ H2O(液),O2(気)を消去することができない。
   C2H4(気) + H2O(液) = C2H5OH(液) + Q
   2C(黒鉛) + 2H2(気) = C2H4(気) + Q4
   2C(黒鉛) + 3H2(気) + 1/2O2(気) = C2H5OH(液) + Q3

 以上のことから,①以外はQを求めることができません。ちなみに,①でQについて解くと,
QQ1Q2 となります。

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