熱化学の勉強で
反応熱 ＝ 生成物の生成熱の総和 － 反応物の生成熱の総和
が教科書に載っています。
これについての解説は教科書には載っていないのですが、
受験勉強には欠かせない特効薬の一つです。
略して「右－左の式」として教えています。
今年のセンターにもこれで即答できる問題が１問ありました。
さて、何故この式だと言えるのでしょうか？
また、東進予備校の解説にあった
反応熱 ＝ 反応物の燃焼熱の総和 － 生成物の燃焼熱の総和
の式も、なぜ言えるのでしょうか？
今回のセンター試験の問題を題材にして考えてみましょう。

エチレンＣ₂Ｈ₄とエタノールＣ₂Ｈ₅ＯＨに関する熱化学方程式
Ｃ₂Ｈ₄ ＋ Ｈ₂Ｏ ＝ Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ ＋ ＱｋＪ ・・・（ア）
について、下の図を見て下さい。

前回、「Ｃ₂Ｈ₄ ＋ Ｈ₂Ｏ」 と「Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ」のの化学エネルギーの順位はわからないと書きました。
そこで資料で調べたのですが、Ｃ₂Ｈ₄の燃焼熱の方がＣ₂Ｈ₅ＯＨの燃焼熱より大きい事がわかりましたので、上の図のような関係になります。
このエネルギー図を見れば、上式（ア）の反応熱Ｑは、
①－② つまり 「生成物の生成熱の総和 － 反応物の生成熱の総和」 が明らかです。
また、④－③ つまり 「反応物の燃焼熱の総和 － 生成物の燃焼熱の総和」 になることも明らかです。

考えてみると、生成熱は単体からの反応熱ですから、エネルギー図では単体は化合物の上になります。（例外はありますが）
一方、燃焼は例外なく発熱なので、エネルギー図では燃焼生成物は化合物の下になります。
あとは、上のようなエネルギー図を描いてみれば明らかですね。

さて、ここで提案です。
「生成熱なら右－左（単体以外）」！
「燃焼熱なら左－右（燃焼物以外）」！
と覚えたらどうでしょう？

前回の解説では、
　エネルギー図を
　１番上に　Ｃ₂Ｈ₄ ＋ Ｈ₂Ｏ（液） ＋ ３Ｏ₂
　その下に　Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ（液） ＋ ３Ｏ₂
　その下に　２ＣＯ₂ ＋ ３Ｈ₂Ｏ（液）
　と描いてみると、
　Ｃ₂Ｈ₄の燃焼熱と、Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ（液）の燃焼熱の差が答になります。
ということだったのですが、
この時のエネルギー図について、ちょっと補足をします。
燃焼は発熱反応なので、化学エネルギーの関係は
「Ｃ₂Ｈ₄ ＋ Ｈ₂Ｏ（液） ＋ ３Ｏ₂」 ＞ 「２ＣＯ₂ ＋ ３Ｈ₂Ｏ（液）」
「Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ（液） ＋ ３Ｏ₂」 ＞ 「２ＣＯ₂ ＋ ３Ｈ₂Ｏ（液）」
が明らかです。
しかし、「Ｃ₂Ｈ4 ＋ Ｈ₂Ｏ（液） ＋ ３Ｏ₂」 と 「Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ（液） ＋ ３Ｏ₂」 の関係は
ここでは分かりません。

そこで、次の２パターンに分けて考えてみましょう。
（ア） 「Ｃ₂Ｈ₄ ＋ Ｈ₂Ｏ（液） ＋ ３Ｏ₂」 ＞ 「Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ（液） ＋ ３Ｏ₂」 なら


（イ） 「Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ（液） ＋ ３Ｏ₂」 ＞ 「Ｃ₂Ｈ₄ ＋ Ｈ₂Ｏ（液） ＋ ３Ｏ₂」 なら
となります。
どちらの場合でも、問のＱを求めるためには、
「エチレンＣ₂Ｈ₄の燃焼熱」と「エタノールＣ₂Ｈ₅ＯＨ（液）の燃焼熱」
が分かれば良いと分かります。
よって、正解は①です。

また、生成熱で求めようとすれば、
「エチレンＣ₂Ｈ₄の生成熱」と「エタノールＣ₂Ｈ₅ＯＨ（液）の生成熱」と「水Ｈ₂Ｏの生成熱」
がすべて必要となります。
これは、解答の選択肢にありません。

以上が、第２問「９」の補足です。

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「２４」「２５」「２６」教科書そのまま！
「２７」いつも通り。
　シクロアルケンの一般式は、Ｃ_nＨ_2n-2
「２８」いつも通り。
　③はベンゼンっぽく見えるが、マレイン酸と分かったでしょうか？
「２９」いつも通り。
「３０」いつも通りだが、グラフでの出題。
　常温でC₄H₁₀ブタンは気体。炭素数５以上から液体になる。
「３１」いつも通りだが、このような設問は初めて。しかし簡単。
「３２」いつも通り。
　④アンモニア水が少ないと、Ag₂O（暗褐色）の沈殿を生じる。
　　 アンモニア水が多いと、［Ag（NH₃）₂］⁺（無色）の溶液になる。
　　 これが銀鏡反応の試薬となる溶液。（アンモニア性硝酸銀溶液）
「３３」いつも通り。
　酢酸エチルCH₃COOC₂H₅ ８８ｇは１モル。
　これは酢酸１モルから生成するので
　１／２．０ × １００ ＝ ５０％

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「１５」いつも通り。
　フッ化水素の発生は、不揮発性酸による揮発性酸ＨＦの追い出しによる。
　強酸ＨＣｌによる弱酸ＨＦの追い出し、と勘違いさせるやや意地悪な問題。
「１６」いつも通り。
　ケイ素は二酸化ケイ素を還元して得る、はあまり出てこなかったので迷う？
「１７」「１８」いつも通り。
　ここでは、両性酸化物２種を選ぶのではなく
　酸性酸化物と両性酸化物を選ぶ。
　ここには両性酸化物は１種しかないけど
　思い込んでしまうとはまります。
「１９」いつも通り。
　Ｈ₂ＳとＩ₂の反応が起こるなら、Ｈ₂Ｓは還元剤にしかならない。
　つまり、Ｈ₂Ｓは酸化される。
「２０」いつも通り。
　Ｃｕ²⁺は、酸性、Ｈ₂ＳでＣｕＳの沈殿生成
「２１」いつも通り。
　ＦｅＣｌ₃ → Ｆｅ（ＯＨ）₃ → １／２ Ｆｅ₂Ｏ₃
　ＦｅＣｌ₃は０．００８モル、Ｆｅ₂Ｏ₃は０．００４モル
　最後にＦｅ₂Ｏ₃の式量１６０をかけて答。
「２２」いつも通り。
　濃硫酸とＮａＣｌは塩化水素発生。
「２３」いつも通り。

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「８」いつも通り。
　右－左ですぐ答出る。
「９」これが今回の関門だと思う。
  初めてのタイプ。　難問と判定されるのでは？
　結論は、エネルギー図を描いてみて下さい。
　１番上に　Ｃ₂Ｈ₄ ＋ Ｈ₂Ｏ（液） ＋ ３Ｏ₂
　その下に　Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ（液） ＋ ３Ｏ₂
　その下に　２ＣＯ₂ ＋ ３Ｈ₂Ｏ（液）
　と描いてみると、
　Ｃ₂Ｈ₄の燃焼熱と、Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ（液）の燃焼熱の差が
　答になることがわかります。
　これに気づけばあっけないんですが。
　熱化学方程式を全部書いていると時間かかりそうです。
「１０」いつも通り。
　ただ、ＳｎＣｌ₂は通常還元剤なので、これに引っかかりそう。
　しかもＳｎＣｌ₂はそれほど出題されない。
　でも、反応式を落ち着いて見れば簡単。
「１１」いつも通り。
　⑤は当たり前過ぎて疑うかも。
「１２」いつも通り。
　水酸化カルシウムは０．００１モルで、ＯＨ^－は０．００２モルと進めば、
　中和熱０．００２モル分、とわかる。
　小数点以下けたの多い小さい値の計算は慎重に。
「１３」いつもとやや違うパターン。
　これが次の関門？ でも新しい問題ではない。
　１．ある程度放電した、はまったく関係なし
　２．充電する時は、外部電池の負極は鉛蓄電池の負極につなぐ
　３．充電時、鉛蓄電池の負極は、
　　ＰｂＳＯ₄ → Ｐｂ となるので、電子２モルで９６ｇ減
　４．同時に、電子２モルで、
　　電解液中の ＳＯ₄^2－ は、２モルつまり１９２ｇ増加する。
　　（負極から１モル、正極から１モル、計２モル増加）
　これで答えが出ます。
　１．２．４．に気づくかどうかですね。
　もう一つ、
　（＋１９２ｍｇ ，－９６ｍｇ）の座標を見つけるのに
　慣れていなくて、ちょっと戸惑うかも。
「１４」いつも通り。
　Ｈ₂Ｏ ＋ ｅ^－ → ＯＨ^－ ＋ １／２ Ｈ₂ が書ければ大丈夫。
　図が大ヒントなので書けますね。
　ＮａＯＨ ＝ ＯＨ^－ ＝ １／２０ モル。つまり ｅ^－ も １／２０ モル。
　あとは、Ｉ × ３６００ × １／９６５００ ＝ １／２０
　∴ Ｉ ≒ １．３４（Ａ） 

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第１問
「１」いつもの練習通り。
「２」いつも通り。＜結合に使う＞に注意。
「３」いつも通り。
「４」いつも通り。１つの式を立ててから計算した方が絶対に早い。
　１４００ × ４９／１００ × １／９８ ＝ ７％
「５」いつも通り。ｍｏｌで比較しよう。
「６」これがいつもとちょっと違う。
　Ｍ／ＭＯ_x ＝ ０．６３
　５５／５５＋１６Ｘ ＝ ０．６３
　∴ Ｘ ≒２
　Ｘを求めるタイプは初めてで、しかも答えが割り切れないので焦ったのでは。
「７」いつも通り。
　ワインが酸化する＝エタノールが酸化して酢酸になり酸っぱくなる。