みならいノート

化学 2027年度版

ヘスの法則

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このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。

根拠は高等学校学習指導要領(平成30年告示)「化学」の内容 (2) ア (ア) ㋐「化学反応と熱・光」。
内容の取扱いは「ヘスの法則を扱うこと」を求めており、解説は
「ヘスの法則を用いることにより測定が困難な反応熱を求められる」ことを挙げている。

0. どういう論点か

エンタルピー変化は、途中の道すじによらず、始めと終わりだけで決まります。
これがヘスの法則で、直接測れない反応熱を計算で出すために使います。

炭素から一酸化炭素を作る反応のように、途中で止められない反応は直接測れません。
そこで「炭素 → 二酸化炭素」と「一酸化炭素 → 二酸化炭素」という測れる 2 つから引き算します。

引っかけの分かれ目は次の 3 つ。

1. 法則そのもの

根拠: 学習指導要領 化学-(2)-ア-(ア)-㋐

ヘスの法則(総熱量保存の法則)とは?

反応エンタルピーは、反応の経路によらず、始めと終わりの状態だけで決まる

途中で何段階を通っても、合計は同じになる。

ヘスの法則が役に立つのはどんなときか?

直接測定できない反応の反応熱を求めるとき

炭素の不完全燃焼のように、途中で止められない反応がその例。

反応式を逆向きに書き直すと、ΔH はどうなる?

符号が逆になる(絶対値は同じ)

行きと帰りで、出入りするエネルギーの向きだけが変わる。

2 つの反応式を足し合わせるとき、ΔH はどう扱う?

同じように足し合わせる

式を何倍かしたときは、ΔH も同じ倍率にする。

2. 生成エンタルピーから求める

根拠: 学習指導要領 化学-(2)-ア-(ア)-㋐

一度この式にしてしまえば、連立方程式を解かずに済みます。
単体を基準(0)にそろえた高さの差を計算しているだけです。

生成エンタルピーから反応エンタルピーを求める式は?

ΔH = (生成物の生成エンタルピーの和)−(反応物の生成エンタルピーの和)

引く向きを逆にすると符号が反転するので注意。

この式で、反応物に単体が含まれているときはどう扱う?

単体の生成エンタルピーは 0 なので、そのまま 0 として足す

酸素 O₂ や黒鉛 C はここで消える。

燃焼エンタルピーから反応エンタルピーを求める式は?

ΔH = (反応物の燃焼エンタルピーの和)−(生成物の燃焼エンタルピーの和)

生成エンタルピーのときと引く向きが逆になる。

なぜ燃焼エンタルピーのときだけ引く向きが逆になるのか?

基準が「燃やしきった状態(CO₂ や H₂O)」で、下向きにそろえているから

生成エンタルピーは単体を下の基準、燃焼エンタルピーは燃焼後を下の基準にしている。

3. エネルギー図で考える

根拠: 学習指導要領 化学-(2)-ア-(ア)-㋐

エネルギー図で、発熱反応の生成物は反応物より上と下のどちらに書く?

下

エネルギーが減ったぶんが熱として出ていくので、低い位置になる。

エネルギー図の矢印の長さは何を表す?

エンタルピー変化の大きさ(絶対値)

向き(上向きか下向きか)が符号にあたる。

黒鉛とダイヤモンドの生成エンタルピーが違うのはなぜ?

同素体で、もっている化学エネルギーが違うから

基準に選ぶのは安定な黒鉛のほう(こちらが 0)。

測定が困難な反応熱を求める実験を組み立てるとき、必要なのは?

同じ始点と終点をつなぐ、測定可能な別の経路

その経路上の反応熱をすべて測れば、目的の値が計算で出る。

このノートの 12 問を、暗記カードで復習できます

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答えを隠して出題し、忘れそうなころにもう一度出します。

前 反応エンタルピー
結合エネルギーと光 次

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