化学のヘスの法則と中和熱ついての質問です。

質問

化学のヘスの法則と中和熱ついての質問です。
教えてください。

1.次の(1)、(2)式を用いて、(3)式の反応熱を求めよ。

(1)C(黒鉛)+1/2O_2(気体)=CO(気体)+111kJ
(2)C(黒鉛)+O_2(気体)=CO_2(気体)+394kJ
(3)CO_2(気体)=CO(気体)+1/2O_2(気体)+QkJ

私の答えは
(3)式を左右入れ替え
CO(気体)+1/2O_2(気体)=CO_2(気体)-QkJとして
(2)=(1)+(3)とし
(3)=-283kJと考えました。

回答は(1)=(2)+(3)で
(3)=-283kJでした。

私の考え方はあっていますでしょうか？

2.NaOHaqとHClaqの中和熱は、101kJ/molより大きいか小さいか。

(1)NaOH(固)+aq=NaOHaq+44kJ
(2)NaOH(固)+HClaq=NaClaq+H2O(液)+101kJ

回答は(2)-(1)で
NaOHaq+HClaq=NaClaq+H2O(液)+57kJ
中和熱は57kJである。

1.なぜ(2)-(1)なのでしょうか？(1)-(2)ではだめですか？
2.(2)-(1)をした場合(1)のaqはどこにいってしまうのでしょうか？

これらの質問をよろしくお願いします。

回答No.2

htms42 · ベストアンサー

ヘスの法則を使って反応熱を求める問題ということですが
どこでヘスの法則を使っていますか。
「ＡからＢへのエネルギーの変化は途中の道筋によらず一定である」という考えはどこに示されていますか。

初めの問題
ただ機械的な操作を式に施しているだけです。
機械的な操作で出した答えが回答と合っているのであれば「合っていますか」という問を出す必要はありません。
「機械的な操作で確かに答えは出たがどこでヘスの法則を使っているのか」という問であれば問いとして意味があります。

Ａ→→→Ｂ
Ａ→Ｃ→Ｂ
に当てはまるように（１）（２）（３）を解きほぐしてみてください。

２つ目の問題
中和熱ということですから中和反応に対応する式を求めなくてはいけません。
ＮａＯＨaq＋ＨＣｌaq＝ＮａＣｌaq＋Ｈ２Ｏ＋ＱｋＪ
の式のＱを求めるのです。（１）（２）からこの式を作ればＱは求められます。

ＮａＯＨ(固)＋ａｑ＝ＮａＯＨaq＋４４ｋＪ
は固体のＮａＯＨを大量の水に溶かすとき発生する熱量を表しています。
＋ａｑは水溶液を作る時の大量の水を表しています。まだ溶けていない状態が左辺です。溶けて十分に発熱が起こってしまった後の状態が右辺です。右辺の（　)aqは溶けた状態（＝水溶液）を表しています。
ＮａＯＨ(固)＋ＨＣｌaq　と書いたものと
ＮａＯＨ(固)＋ａｑ＋ＨＣｌaqとは同じものです。
塩酸の水溶液に固体のＮａＯＨを入れれば塩酸水溶液を作っている水にＮａＯＨが溶けるのです。

ＮａＯＨ(固)＋ＨＣｌａｑ→ＮａＣｌaq＋Ｈ２Ｏ
という変化を２段階に分けて
ＮａＯＨ(固)＋ＨＣｌａｑ→ＮａＯＨaq＋ＨＣｌaq→ＮａＣｌaq＋Ｈ２Ｏ
が起こっていると考えたものにヘスの法則を当てはめています。

お礼

回答ありがとうございました！
わかりやすい説明で助かりました。

回答No.1

gohtraw

一問目
＞私の答えは
＞(3)式を左右入れ替え
＞CO(気体)+1/2O_2(気体)=CO_2(気体)-QkJとして
＞(2)=(1)+(3)とし
＞(3)=-283kJと考えました。
　（３）の左右を入れ替えて足すと（３）を引いていることになるので、正しくは
（２）＝（１）－（３）
としていることになり、移項すれば回答の
（１）＝（２）＋（３）
と同じことになります。従って考え方として正しいです。
二問目
　＋ａｑは水に溶かすという操作を表わし、ＮａＯＨａｑはＮａＯＨが解離して水中に分散している状態を表わしているだけで、＋ａｑをわざわざ記載しなくても
ＮａＯＨ（固体）→ＮａＯＨａｑ　＋４４ｋＪ／ｍｏｌ
だけで意味は通じます。従って＋ａｑは無視しても構いません。
　（１）－（２）でも答えは出せますので間違いとはいえませんがわざわざ逆反応の形にすることもないともいえます。

お礼

回答ありがとうございます！
とても参考になりました。