化学反応とエネルギー（知識）の問題

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エから 1 つ選べ。

一定圧力のもとで物質が変化するとき、出入りする熱の総和（反応エンタルピーの総和）は、変化の前の状態と変化の後の状態だけで決まり、変化の途中の（ a ）にはよらない。この関係は 1840 年に見いだされ、（ b ）とよばれる。この関係を用いると、直接測定することが難しい反応の反応エンタルピーを、ほかの反応の反応エンタルピーを組み合わせて求めることができる。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜エから 1 つ選べ。ただし、反応はすべて一定圧力のもとで起こるものとし、反応エンタルピーは $\Delta H$（発熱反応で $\Delta H<0$）で表す。

「反応物と生成物がすべて気体である反応では、反応エンタルピー $\Delta H$ は、各物質に含まれる共有結合の結合エネルギーを用いて、（ a ）として求めることができる。一方、メタン $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_4$ の燃焼で、生成物の水が液体である場合の $\Delta H$ を求めるときは、結合エネルギーから求めた値に、水の（ b ）に伴うエンタルピー変化を加える必要がある。」

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜エのうちから 1 つ選べ。ただし、変化はすべて一定の圧力のもとで起こるものとする。

「使い捨てカイロは、袋の中の鉄粉が空気中の酸素とゆっくり反応するときに、カイロが温かくなることを利用している。この鉄の酸化反応の反応エンタルピー $\Delta H$ は（ a ）の値である。一方、冷却パックは、硝酸アンモニウム $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3$ が水に溶けるときに、液の温度が下がることを利用している。この溶解では、生じた水溶液のエンタルピーは、溶解する前の硝酸アンモニウムと水のエンタルピーの和より（ b ）。」

ヘスの法則（総熱量保存の法則）について述べた文として正しいものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、反応や変化はすべて一定の圧力のもとで起こるものとし、反応エンタルピーは $\Delta H$ で表す。

• ア　黒鉛を完全燃焼させて直接二酸化炭素にする場合と、いったん一酸化炭素にしてからそれを燃焼させて二酸化炭素にする場合とでは、反応の経路が異なるので、出入りする熱の総和も異なる。
• イ　ヘスの法則が成り立つのは、反応物と生成物がすべて気体である反応に限られる。
• ウ　反応の途中で触媒を用いると、反応の経路が変わるので、最初の状態と最後の状態が同じでも反応エンタルピーの総和は変わる。
• エ　ある反応の逆向きの反応の反応エンタルピーは、もとの反応の反応エンタルピーと同じ符号・同じ大きさになる。
• オ　ヘスの法則を用いると、黒鉛から一酸化炭素だけが生じる反応のように直接測定するのが難しい反応の反応エンタルピーを、測定できるほかの反応の反応エンタルピーを組み合わせて求めることができる。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜エから 1 つ選べ。

気体分子中の共有結合 1 mol を切って気体の原子にす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。共有結合を切るときには、エネルギーを（ a ）する。反応物も生成物もすべて気体である反応では、反応物の結合をすべて切って原子にし、その原子から生成物の結合をつくると考えることができる。そのため、反応物の結合エネルギーの和が生成物の結合エネルギーの和より大きい反応は、（ b ）反応である。