熱化学方程式攻略 その７

【解法３】　究極の高速技　【符号反転・数値代入法】
　原理を理解するのは　ちょっと苦労するのだが…
　理解しちゃった人には　【魅惑の高速技】　　

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　例題　2012年１月実施センター試験　大問２　問１（解答番号　8）
　　　　（問題文は大幅に簡略化してあります。）

　　次の熱化学方程式のＱの値を決定せよ。

　　Ｆｅ２Ｏ３（固）　＋　３ＣＯ（気）

　　　　　　＝　２Ｆｅ（固）　＋　３ＣＯ２（気）　＋Ｑ[kJ]

　　ただし、生成熱は以下の通りである。
　　　　Ｆｅ２Ｏ３（固）　　824[kJ/mol]
　　　　ＣＯ（気）　　　　　111[kJ/mol]
　　　　ＣＯ２（気）　　　　394[kJ/mol]
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　着目点
　※　試しに　酸化鉄の生成熱を書いてみよう。
　２Ｆｅ　＋　3/2 Ｏ２　＝　Ｆｅ２Ｏ３　＋　824 kJ
　と言うことは　これを式変形すると

　　Ｆｅ２Ｏ３　＝　２Ｆｅ　＋　3/2Ｏ２　－　824 kJ　なわけだ。
　
　これを目的の式にぶち込んでしまいましょう。
　同様にＣＯやＣＯ２の項も　生成熱を式変形してぶち込んじゃいましょう。


　　（２Ｆｅ　＋　3/2Ｏ２　－824 kJ）
　　　　↓
　　Ｆｅ２Ｏ３（固）　＋　３ＣＯ（気）
　　　　　　　　　　　　　　↑
　　　　　　　　　　　　　（３Ｃ　＋ 3/2Ｏ２　－　333kJ）　


　　　　　　＝　２Ｆｅ（固）　＋　３ＣＯ２（気）　＋Ｑ[kJ]
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↑
　　　　　　　　　　　　　　　（３Ｃ＋　３Ｏ２　－　1182 kJ）

　結局　出現する化学式はすべてバサバサと消去できて、生き残るのは

　　　－824　－333　＝　　－1182　＋　Ｑ　　－－－（★）

　　　∴　Ｑ＝　＋25 kJ　となります。


　以上より　
　【生成熱の符号をひっくり返して、目的の式に代入して、数値計算すればできあがり】なわけ。

　プロは　本番で　【化学式はどうせ消去されるから】（ということを知っているから）
　（★）の式だけ書いて、計算しておしまい。　ん～　30秒いらないね。（笑）


　ただ、　私は個人的に　この方法は　あんまり好きじゃない。
　確かに　絵解きよりも　高速なんだけど、全体像がイメージできないし
　出てきた答が　あってるんだか　間違ってるんだかを　検証しにくいんだよな。
　まぁ～　採用するかどうかは　読者の判断にまかせます。
　速度を大事にするなら【解法３】、イメージを大事にするなら【解法２】かしら？
　どっちにしても【解法１】だけは　やめなさい。いいことないですから。

　次回は、小生が大好きな【絵解き熱化学】（解法２）の攻め方を　もう少し解説します。