化学
高校生
解決済み
この問題の(3)の⑤についてなのですが、⑤で聞かれている正反応は、吸熱反応で周りの温度が下がるので赤い(が付いているところより、右側の方が低温でより乱雑でなく、エントロピーが低くいので、ΔSは負になると思ったのですが、答えは正でした。なぜ間違ってるのか教えて欲しいです！
す 102. 〈化学反応の進む方向〉
2000
銅を大気中で,約1000℃以下の温度で加熱すると, 黒色の酸化銅(II) CuO が生成
する。この反応は発熱反応である。 さらに得られた CuO を約 1000℃以上で強熱する
赤色の酸化銅(I) Cu2Oになる。この反応は吸熱反応である。
下線部(a),(b)の反応式を答えよ。 二
(2) 下線部(a)と下線部(b) の反応について考察した次の文の, 空欄 (あ)~ (お)に入る語句
を,「高」または「低」のいずれかで答えよ。
【考察】
下線部(a)の反応は発熱反応であり,水素やメタンの燃焼と同様に,よりエネルギ
ーが(あ)くなる方向に反応が進むと考えられる。一方,下線部(b)の反応は吸熱反
応であるにも関わらず、なぜ反応が進むのだろうか。これは次のように考えられる。
自然界には物質の構成粒子(原子,分子, イオンなど)の乱雑さの度合いが(い)
い状態から(う)い状態へ変化しようとする傾向があり,この傾向は高温で著しく
なる。例えば、固体のドライアイスが気体の二酸化炭素になる変化は,乱雑さの度
合いが高くなる変化である。(c)化学反応の進む方向は,このような乱雑さの効果と,
エネルギーの効果の兼ね合いで決まる。
このことを考えれば, 下線部(b) の反応では, 乱雑さの度合いは(え)くなると考
えられる。したがって, 約1000℃以上の高温で, 乱雑さの効果がエネルギーの効
果よりも大きくなり,反応が進む。一方, 下線部(a)の反応は,乱雑さの度合いが
(お)くなる反応であるが,エネルギーの効果の方が大きい反応であることがわか
[21 同志社大 改]
る。
発熱反応は反応エンタルピー△Hが① 吸熱反応は△Hが ② である。 また,
乱雑さの目安とする物理量にはエントロピーSがあり, 乱雑な状態ほどSは大きい。そ
の変化量 AS は,
AS=(反応後のエントロピー)- (反応前のエントロピー)
である。化学反応の進む方向には高温のときほど乱雑さの効果が大きくかかわることか
ら、絶対温度をTとして, TAS を考えることにすると, 下線部(c)は次のように言い換
えられる。
化学反応の進む方向は,△H と TAS の兼ね合いで決まる。
反応も逆反応も起こる反応とは,△H が正でASが③,または, △H が負で △S
④ のような反応といえる。
N2O4 2NO2 AH=57.2kJ
この反応の正反応は △H が正, AS が ⑤ の反応である。 △Hにより反応は進み
⑥が,温度を高くするほど TASが大きくなり,自発的に⑦ へ反応が進む。
方,このときの正反応は⑧熱反応である。よって,平衡状態から温度を高くすると,
⑧熱方向へ平衡が移動するというルシャトリエの原理を説明することもできる。
不可逆反応で自発的に反応が進みやすい反応はAH が ⑨, ASが⑩である。
しかし、この反応であっても反応が進むためには最低でも ⑩ エネルギーが必要であ
る。
(3)①~⑩に最も適する語句を下から選べ。 同じ語句をくり返し用いてよい。
正,負,やすいにくい, 右, 左,発,吸,結合,活性化
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