平成27年度センター試験【化学】第2問 問1|結合エネルギー

結合エネルギーと生成熱に関する問題です。

こういう問題はプラス、マイナスの符号を間違えやすいので注意が必要です。

1つの方法として以下に考え方を紹介します。

 

結合エネルギーはその結合を切るのに必要なエネルギーです。

H-H の結合エネルギーが 436 kJ/mol ということは、H 原子間の結合を切るのに 436 kJ/mol のエネルギーが必要ということです。

そうすると H2、Cl2、HCl の結合エネルギーについて次のような式を書くことができます。

① H + H → H2 + 436 kJ
② Cl + Cl → Cl2 + 243 kJ
③ H + Cl → HCl + x kJ

ここではそれぞれ 1 mol の分子が生成すると仮定しています。

 

生成熱は 1 mol の分子が単体から作られるときの反応熱なので、次のような式を書くことができます。

④ (1/2) H2 + (1/2) Cl2 → HCl + 92.5 kJ

 

これで必要な式は出そろいました。

あとは①~③の式を組み合わせて④の式を作ることを考えます。

③ – (1/2) × ① – (1/2) × ② = ④
x – (1/2) × 436 kJ – (1/2) × 243 kJ = 92.5 kJ  ∴ x = 432 kJ

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