ヘスの法則（メタノールの生成熱）

質問

ヘスの法則を利用した問題で、次のような問題があったんですが、解答を見てもよくわかりません。

「次の熱化学方程式を利用してメタノールの生成熱を出せ。
H2(気)＋1/2O2(気)＝H2O（液）＋285kJ　(1)
H2(気)＋1/2O2(気)＝H2O（気）＋242kJ　(2)
C(黒鉛)＋O2（気）＝CO2（気)＋393kJ　(3)
CH3OH(液）＋3/2O2（気)＝CO2(気)＋2H2O(液)＋726kJ(4)」

式を足したり引いたりしているようなんですが、仕組みがよくわかりません。なにかポイントってあるのでしょうか？教えてください。よろしくお願いします。

回答No.4

ooi2-23-go

僕流の方法をご紹介しましょう。　「生成熱」という言葉があるので教科書などを見ながらこの回答を読んでいただけるとより理解できると思います。長文になりますが、反復して書いている部分があると思いますし、“うまく割愛して”読んでください。
がんばって書いたのでじっくり読んでくれるとうれしいです(笑)

便宜上、求める生成熱を【？？ＫＪ】とします。

(4)の式を見てください。熱化学方程式というのは、ルールとして

・単体は熱量が0として扱う（言葉は違うかもしれませんが意味は分かっていただけると思います。）
・（反応熱）＝（反応で生成した（できあがった）物質の生成熱の総和）－（反応前の物質の生成熱の総和）

の二つがあります。ここで重要となるのは二つ目のルールです。

（4）の式において、（反応熱）にあたるのが「＋726KJ」です。そして次に、（反応で生成した（できあがった）物質の生成熱の総和）にあたるのが「CO2(気)の熱量と2H2O(液)の熱量の和」です。（つまり、右辺の物質の生成熱の和ということです！）
そして最後に、（反応前の物質の熱量の総和）というのが「左辺の物質の熱量の和」になるわけです。

今からの説明で「（反応熱）＝（反応で生成した（できあがった）物質の生成熱の総和）－（反応前の物質の生成熱の総和）」というのはとても重要になるのでよく理解してください。

さて、この問題で知りたいのは、CH3OH（メタノール）の生成熱です。どうしたら求まるのでしょうか。

1番目のルールから、（4）の式において、左辺の3/2O2（気)は二番目のルールに関連しない（今回の問題を考える上で必要のないもの）ということがわかるでしょうか。（O2は、生成熱が無いから）

そして、ここからが本番です。この文章で二番目に言いたいのはこの部分かもしれません。（最も言いたいことは二番目のルールです）それは、

「1,2,3の式は生成熱を表している」ということです。
つまり1～4の式に難しい足し算引き算を考えなくてもいいのです。

（726KJ）＝（右辺の生成熱の和）－（左辺の生成熱の和）なので、まず右辺について考えます。

右辺の生成熱の和は、（1）と（3）の式から、「393＋（2*285）＝963」と分かります。

左辺の生成熱の和は、ルール1から、「CH3OH（液）の生成熱＝？？KJ」とわかります。

ここまで来ればあとは一つの式に書き直すだけです。
KJを省略して、

726＝963-？？
？？＝963-726
　　＝237

答えは見事　237KJ　と導き出せると思います。

何度か同じ事を言っている部分があって、かえってわかりにくい回答文になってしまったかもしれませんがおそらくわかっていただけると思います。　(^^ゞ

わからない部分がありましたら、補足をどんどんつけてもらっても構いません！！

以上高校二年の若造でした。

補足

回答ありがとうございます。

＞「（反応熱）＝（反応で生成した（できあがった）物質の生成熱の総和）－（反応前の物質の生成熱の総和）」
すみません、なんか頭がこんがらがってきました。
どういうことか詳しく教えていただけませんか？