Question

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化学 エンタルピー
(2)で実験1が何故発熱反応とわかるのか教えてください
温度が上がっているから発熱反応ということでしょうか？

グラフ 280 中和エンタルピー 断熱容器を用いて次の実験 I. II を行った。水と水溶液の密度
はすべて1.0g/cm3, 水溶液の比熱はすべて 4.2J/(g・K)
として,下の各問いに有効数字2桁で答えよ。
原子量 Na=23,016, H=1.0
〔実験Ⅰ〕 水 100g に水酸化ナトリウム 4.0gを加えか
き混ぜながら溶液の温度を測定し, 右図の結果を得た。
[実験ⅡI] 20℃で1.0mol/Lの塩酸100mLに水酸化
ナトリウム 4.0gを加えると温度は23℃上昇した。
(1)グラフから補正した溶液の最高温度を求めると,実
験Iで発生した熱量は何kJになるか。
(°C) 32
温度
30
26
3 28 25 24 2 20
22
18
0 1 2 3 4 5 6
混合時間
(2)実験Iから求められる水酸化ナトリウムの溶解エンタルピー [kJ/mol] を求めよ。
〔分〕
(3)実験ⅡIの結果をもとに,塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和エンタルピー [kJ/mol]
を求めよ。
(4)実験Ⅱで,加える水酸化ナトリウムを4.0gではなく8.0gにして実験を行った場合,
補正した溶液の最高温度は何℃と予想できるか。
東海大 改

KeyPoint 水酸化ナトリウムの溶解が瞬時に起こり, 放熱もしないと仮定
したときに予想される温度が,補正した溶液の最高温度である。
(混合時間0分における温度)
解法(1) グラフより, 補正した溶液の最高温度は 30.0℃
実験Ⅰで発生した熱量は.
Q= 比熱〔J/ (g・K)] × 質量 〔g〕 ×温度上昇[K]
=4.2J/ (g・K)×(4.0g +100g) × (30.0-20.0) K
=4368J≒4.4kJ
(2) 水酸化ナトリウム NaOH (固) 4.0gの物質量は,
4.0 g
-=0.10 mol
40g/mol
実験Iの水酸化ナトリウムの水への溶解は発熱反応なので,
溶解エンタルピーは負の値になる。 水酸化ナトリウムの溶解
エンタルピーは,
4.37 kJ
0.10 mol
=-43.7kJ/mol≒-44kJ/mol
(3)実験Ⅱで発生した熱量は,
Q=4.2J/(g・K) × (4.0g +100g) × 23 K ≒ 10.05kJ
●)) センサー
物質が得た熱量 QU
Q=比熱〔J/ (g・K)]y
質量[g] × 温度上
[K]=cmAT
122 第IV部 物質の変化と平衡

Answer 1

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