生成熱は発熱反応なら符号は+に、吸熱反応から-になります。今回は+75kJ/molなので+です。
結合エネルギーは気体分子内にある共有結合を切り離すのに必要なエネルギーのことを指しています。
今回の場合だと、水素分子H2を水素原子2つに切ってしまう、つまりH-Hの共有結合を切断するということです。共有結合はどの分子でも非常に強固な結合なので、切断するには必ず熱エネルギーが必要です。これを踏まえて+なのか-なのかを説明するために具体例で考えます。
水素分子の場合、熱化学方程式ではH2(気)=2H(気)-436kJ…① となります。もう少し分かりやすく説明するために-436kJを左辺に移項します。すると
H2(気)+436kJ=2H(気)となります。
左辺はH2に436kJという熱を加えると2Hというように共有結合を切断することができるというように考えることができます。なので、結合エネルギーは①の方程式のようにいつも負の値となります。
最後に昇華熱について
まず、昇華とは固体が気体に変化、または気体が固体に変化することを指します。(今回の問題では前者)
また、どんな物質であっても熱を加えていくと
固体→液体→気体というように状態変化します。
つまり、最も熱を多く保持しているのは気体で逆に最も熱を持っていないのは固体です。
例えば水で考えると水が蒸発する熱化学方程式は
H2O(液)=H2O(気)-44kJ…② となります。
これも結合エネルギーと同様-44kJを左辺に移すと
H2O(液)+44kJ=H2O(気) となります。
つまり、液体の水に熱を加えると水蒸気という気体に変化するということを意味しています。
なので熱の低い状態から熱の高い状態に物質が状態変化するときは熱は②のように-に、逆のときは+になります。
今回の場合、黒鉛(固体)がより熱を多く持つ気体に変化するので、エネルギーは-となります。
