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第33回:熱化学方程式③【熱化学方程式の解き方】

今回は、いくつかの熱化学方程式を組み合わせて、ある反応で生じる反応熱を求める方法について説明します。これには、前回説明したエネルギー図を用いる方法と、代数的に処理する方法があります。まずは、前回の最後に説明したエネルギー図を復習しておきましょう。

物質の持っているエネルギーを図で表したものがエネルギー図でした。前回は以下の①~③の熱化学方程式についてエネルギー図を作ってみましたね。

熱化学方程式

この3つの熱化学方程式をエネルギー図に表してみると、C(黒鉛)が直接CO2(気)になる経路①も、一旦CO(気)になってからCO2(気)になる経路②も熱量の総和は一定である事が分かります。このように、反応熱の総和は経路によらず、最初と最後の状態のみで決定されますが、この法則をヘスの法則といいました。

ヘスの法則の図

この図を見てみると、① ~ ③のいずれか1つの反応熱が分かっていなかったとしても、他の2つの反応熱からそれを求める事ができるのがわかりますね。

たとえば、②の熱量が分からないとします。

熱化学方程式

分からないので、仮に②の反応熱をQKJとしておきます。そして、エネルギー図にそれを入れてみると、下図のようになります。

エネルギー図

ヘスの法則より、①の経路も②、③の経路も熱量の総和は同じになりますから、394 = Q + 283 となります。これを解けば、Q = 111KJ となり、CO(気)の生成熱が111KJ/molである事が分かります。これが、エネルギー図を用いた熱化学方程式の解き方です。

平野 晃康

平野 晃康

株式会社CMP代表取締役
私立大学医学部に入ろう.COM管理人
大学受験アナリスト・予備校講師

昭和53年生まれ、予備校講師歴13年、大学院生の頃から予備校講師として化学・数学を主体に教鞭を取る。名古屋セミナーグループ医進サクセス室長を経て、株式会社CMPを設立、医学部受験情報を配信するメディアサイト私立大学医学部に入ろう.COMを立ち上げる傍ら、朝日新聞社・大学通信・ルックデータ出版などのコラム寄稿・取材などを行う。

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