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危険物取扱者試験 乙4の過去問/予想問題「第23700問」を出題

問題

[ 設定等 ]
次の説明のうち、誤っているものはどれか。
   1 .
反応熱とは、化学反応に伴って放出されたり、吸収されたりする熱量をいう。
   2 .
中和熱とは、酸と塩基の反応で1molの水が生成する時に放出する熱量をいう。
   3 .
溶解熱とは、1molの物質が固体から液体に状態変化するときに吸収される熱量をいう。
   4 .
生成熱とは、1molの化合物がその成分元素の単体から生成する時の熱量をいう。
   5 .
燃焼熱とは、1molの物質が完全燃焼したときに発生する熱量をいう。
( 危険物 乙4の過去問/予想問題 問110 )

この過去問の解説 (5件)

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「反応熱」は 物質が化学変化をしたときに発生する熱です。

熱を放出する場合と、熱を吸収する(周りの熱をうばう)場合があります。

「反応熱」の中に、「中和熱」「溶解熱」「生成熱」「燃焼熱」があります。


【1:正しい】

【2:正しい】
「中和熱」は、中和反応が起きたときに発生する熱です。

塩酸と水酸化ナトリウムを混ぜると水ができます。
この、酸と塩基が中和される化学変化を 中和反応といいます。

【3:間違い】
「溶解熱」は、物質が水溶液などに溶けるときに発生する熱です。

固体から液体に状態変化するときに吸収される熱は「融解熱」です。

化学変化ではなく、状態変化に伴って発生する熱は「潜熱」で、
「蒸発熱」「融解熱」があります。

※ 「溶解熱」 と 「融解熱」 の違いに注意

【4:正しい】
「生成熱」は、単体から化合物が生成されるときに発生する熱です。

【5:正しい】
「燃焼熱」は、物質が酸素と化学反応を起こして完全燃焼したときに発生する熱です。

炭素が完全燃焼すると 二酸化炭素を発生します。
そのときの 熱化学方程式は 次のようになります。

C + O2 = CO2 + 394 kj (キロ・ジュール)

炭素 C の立場からみると、燃焼したときに出た熱なので 「燃焼熱」になります。
二酸化炭素 CO2 の立場からみると、生成されたときに出た熱なので「生成熱」になります。
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3は、溶解熱ではなく、融解熱(凝固熱)です。

溶解熱は、1molの物質が、大量の溶媒に溶解する時に発生したり、吸収したりする熱量です。

・反応熱
化学変化するときは、反応物質が持つエネルギーと生成物質が持つエネルギーとの差に相当する熱の出入りを伴います。
1molの反応物質が発生または吸収する熱量を反応熱と言います。
周囲に熱を放出し進行する発熱反応と、周囲から熱を取り込みながら進行する吸熱反応があります。

(発熱反応) C + O2 → CO2 + 394 kJ
(吸熱反応) C + H2O → H2 + CO - 131 KJ

・反応熱の種類
燃焼熱とは、1molの物質が完全燃焼したときに発生する熱量をいいます。
生成熱とは、1molの化合物がその成分元素の単体から生成する時の熱量をいいます。
中和熱とは、酸と塩基の反応で1molの水が生成する時に放出する熱量をいいます。
溶解熱は、1molの物質が、大量の溶媒に溶解する時に発生したり、吸収したりする熱量をいいます。

・ヘスの法則
物質が変化する時の反応熱の大きさは、反応物と生成物の種類と状態だけで決まり、反応経路とは無関係に一定です。
これをヘスの法則または総熱量保存の法則と言います。

・結合エネルギー
気体分子間のある共有結合1molを切るのに必要なエネルギーをその結合の結合エネルギーという。
たとえば、水素分子1molに435KJのエネルギーを与えると、水素原子2molに解離させることができます。
    H2 = 2H - 435 KJ

逆に、2molの水素原子が共有結合により水素原子1molを生成するとき、435KJのエネルギーが放出されます。
    2H = H2 + 435 KJ

・化学平衡
化学反応で正反応と逆反応の速さが等しく、見かけ上、反応が停止している状態を化学平衡と言います。
可逆反応 A + B ⇔ C + Dで、平衡に達した場合、

([A][B]) / ([C][D]) = K (一定) という式が成り立ち、Kを平衡定数と言います。

・ルシャトリエの原理
化学平衡の条件を変化させると、変化の影響を小さくする方向に平衡が移動することをいいます。
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問題文は融解熱の説明です。

溶解は溶質が溶媒に溶けることを言い、その時発生または吸収される熱が溶解熱です。
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間違いは3番です。

反応熱の種類には中和熱、溶解熱、生成熱、燃焼熱があります。

溶解熱は、1molの溶質が溶媒に溶ける時に発生したり、吸収される熱量をいいます。

1molの物質が固体から液体に状態変化するときに吸収される熱量は融解熱です。

融解熱は説明文の中にも書いてある通り、反応熱ではなく状態変化です。
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用語の定義の問題なので、文章のままです。

1【正】反応熱とは、化学反応に伴って放出されたり、吸収されたりする熱量をいう。

2【正】中和熱とは、酸と塩基の反応で1molの水が生成する時に放出する熱量をいう。
中和熱は約56.5 kJです。

3【誤】溶解熱とは、1molの物質が固体から液体に状態変化するときに吸収される熱量をいう。
正しくは融解熱です。
溶解(媒質が溶媒に溶けること)と融解(固体が液体に変化すること)の混同に注意しましょう。

4【正】生成熱とは、1molの化合物がその成分元素の単体から生成する時の熱量をいう。

5【正】燃焼熱とは、1molの物質が完全燃焼したときに発生する熱量をいう。
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