反応熱 公式の正負が逆になる

質問

問題
1molのエタノールを完全燃焼させると1368kjの熱を発生する。黒鉛の燃焼熱は394kj/mol、水の生成熱は286kj/molである。エタノールの生成熱を求めよ。ただし、エタノール及び水は液体、水素、酸素及び二酸化炭素は気体とする。

解答例
エタノールの生成熱をQ(kj/mol)とすると、C2H6O+3O2=2CO2+3H2O（液）+1368　
これらの生成熱について次の公式を用いる。
反応熱=生成物の生成熱の和-反応物の生成熱の和
1368=(394*2+286*3)-(Q+0)　よって、Q=278kl/mol

私見
　C2H6O+3O2=2CO2+H2O（液）+1368を、移項すれば、1368=(Q+0)-(394*2+286*3)となる。
つまり、反応熱=反応物の生成熱の和-生成物の生成熱の和　となる。
この考えは間違っていますか？
　調べてみたら、セミナー化学I・II（第一学習社）P52には、
反応熱=反応物のもつエネルギーの総和－生成物のもつエネルギーの総和という公式がありました。
この公式と、解答例の公式は別物なのですか？
　高校生向けの説明をお願い致します。

回答No.1

htms42

＞反応熱=生成物の生成熱の和-反応物の生成熱の和
1368=(394*2+286*3)-(Q+0)　よって、Q=278kl/mol

＞　C2H6O+3O2=2CO2+H2O（液）+1368を、移項すれば、1368=(Q+0)-(394*2+286*3)となる。
つまり、反応熱=反応物の生成熱の和-生成物の生成熱の和　となる。
この考えは間違っていますか？

間違っています。
「反応熱」は「その物質の持つエネルギー」ではありません。

水の生成熱で考えてみます。
Ｈ２＋(1/2)Ｏ２＝Ｈ２Ｏ＋２８６ｋＪ　　（式１）　
と書きますね。
Ｈ２，Ｏ２，Ｈ２Ｏの１ｍｏｌが持つエネルギーをＥ(Ｈ２)、Ｅ(Ｏ２)、Ｅ(Ｈ２Ｏ)とします。
上に書いた式１は
Ｅ(Ｈ２)＋(1/2)Ｅ(Ｏ２)＝Ｅ(Ｈ２Ｏ)＋２８６ｋＪ
の意味ですね。エネルギーという量になっているので「＝」という記号を使って表すことができるのです。
この置き換えが基本なのです。
左辺が反応物のエネルギーです。右辺のＥ(Ｈ２Ｏ)は生成物のエネルギーです。
２８６＞０ですから生成物のエネルギーの方が小さいですね。多くの場合、反応によって生じる物質が安定なものであれば生成熱＞０です。エネルギーは減少しています。
同じようにＣＯ２についての式を書くと
Ｅ(Ｃ)＋２Ｅ(Ｏ２)＝Ｅ(ＣＯ２)＋３９４ｋＪ
になります。
生成熱は化合物１モルを単体から作る時の反応熱です。
Ｅ(　)という量は一般的には分かりません。反応熱はエネルギーの差で考えているのできまります。単体を基準にとって差を考えて行きます。単体を基準にとるということは単体のエネルギーを０とするということ同じです。その場合、
０＝Ｅ(Ｈ２Ｏ)＋２８６ｋＪ
０＝Ｅ(ＣＯ２)＋３９４ｋＪ
Ｅ(Ｈ２Ｏ)＝－２８６ｋＪ
Ｅ(ＣＯ２)＝－３９４ｋＪ

物質１モルのエネルギーは単体を基準にした時、生成熱と符号が反対になります。

Ｃ２Ｈ６Ｏ＋３Ｏ２＝２ＣＯ２＋３Ｈ２Ｏ＋１３６８ｋＪ
これをＥ(　)を使って書き直します。
Ｅ(Ｃ２Ｈ６Ｏ)＋３Ｅ(Ｏ２)＝２Ｅ(ＣＯ２)＋３Ｅ(Ｈ２Ｏ)＋１３６８ｋＪ　　（式２）

１３６８＝Ｅ(Ｃ２Ｈ６Ｏ）＋３Ｅ（Ｏ２)－２Ｅ(ＣＯ２)－３Ｅ(Ｈ２Ｏ)
　　　　＝－（Ｃ２Ｈ６の生成熱）＋０＋２(ＣＯ２の生成熱)＋３(Ｈ２Ｏの生成熱)

これをあなたは
１３６８＝（Ｑ＋０）－（３９４×２＋２８６×３）
としています。Ｅ(　)でなければいけないところがすべて生成熱になってしまっているのです。物質の持っているエネルギーと生成熱は同じものであるとしていることになります。

お礼

再度のご教授ありがとうございます。

「反応熱」は「その物質の持つエネルギー」と等しいと、誤解していました。
「単体を基準にとるということは単体のエネルギーを０とするということ同じ」ということを理解していませんでした。