解答の説明が納得できない

薬剤師国家試験　第87回問85

塩素消毒で，NH3が式（1）～（3）の反応に従って完全にN2に分解されるとすると，１モルのNH3を分解するときに消費されるCl2のモル数はどれか。ただし，Cl2は水中でCl2＋H2OHOCl＋HClに従って解離する。また，水中の他の成分は次の反応に影響しないものとする。

　　NH3　　＋　HOCl　　NH2Cl　＋　H2O　　　　　（1）

　　NH2Cl　＋　HOCl　　NHCl2　＋　H2O　　　　　　（2）

　　2NHCl2　＋　H2O　→　N2　＋　HOCl　＋　3HCl 　　（3）



解答は（1）で1モル、（２）で1モルを消費、（３）で1／２モルを生成しているので、計1.5モルである。
と書いてあるのですが「消費される」Cl2の量は２モルではないのでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： nananotanu 回答日時： 2009/11/07 12:35

質問者さんは計算はわかっていらっしゃる。

何故1.5モルになるか、が分からないのではなく、あくまで消費されたCl2は2モルであって、『出てきた』Cl2を加味して1.5モルにするのが理解できない、ということでしょう。


閉じた系で実験したと仮定します。消費されたCl2(厳密には残ったCl2、ですね。生成物と比べるのだから)と生成されたCl2は区別できません(色が違う、とかいうわけじゃないし、名札を下げてるわけでもないし…)。ですから反応の前後で『減った』Cl2の量を『国語の定義としてはおかしな用法だが』"消費される"Cl2と表現しているのです。

言ってみれば慣例です。確かにおかしい(質問者さんの考えも、分かる)、と思います。

「こんなもんなんだ」って、割り切っちゃって下さい(^^；

No.2 回答者： rad-cost 回答日時： 2009/11/06 22:40

その説明のとおりで問題ないと思いますけどね。

納得がいかないというのであれば式をまとめてみれば明白です。
2NH3 + 3HOCl → 3H2O + N2 + 3HCl
問題でわざわざ分けてあるのは、全部まとめちゃったら簡単すぎて問題にならないからでしょう。

No.1 回答者： okazariY 回答日時： 2009/11/06 21:10

(3)式のHOClが同式内のHClによって可逆反応によりCl2を生成するので、その分の0.5モルを(1)(2)で消費されるCl2より差し引かれています。