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化学 高校生

化学の問題教えてください お願いします 写真の(3)、(4)、(5)の問題をそれぞれ途中式も含めて教えてください。 よろしくお願いします

〔注意〕 必要があれば,原子量は次の値を用いよ。 H, 1.00; C, 12.0; N, 14.0%; O, 16.0; Si, 28.0 次の文章を読み, (1)~(5)の問いに答えよ。 気体の質量をw[g], モル質量をM [g/mol] とすれば、その物質量はア [mol]である。気体の圧力 を P〔Pa〕,体積を V〔L〕,温度をT[K],気体定数を R [Pa・L/(K・mol)] とすると,理想気体の状態方程式 よりM=イ [g/mol] が得られる。 つまり、気体の圧力P, 体積V,温度T 質量w を測定すれば,そ の気体の分子量を求めることができる。 以上を踏まえて、常温常圧で液体である純物質Xの分子量を次の 実験から求めた。 小さい穴をあけたアルミニウム箔でふたをした内容積100mL 容器 (図1)を乾燥させ, 室温 (27℃)で質量をはかったところ 49,900gであった。 この容器に約2ml のXを入れ, 容器を図2 のように水に浸して加熱を始めた。 30分加熱すると容器内の液 体が見られなくなり、容器内はXの蒸気で満たされた。 この時 の水温は97℃, 大気圧は1.00 × 105 Paであった。 容器を取り出 して外側に付着した水を乾いた布でよく拭き取り,その容器を室 温 (27℃) まで放冷して再び質量をはかったところ 50.234gであった。 図1 ・小さい穴 -アルミニウム箔 ・内容積100mL の容器 水 図2 Xの蒸気を理想気体とみなし、 気体定数を8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする。 放冷後に容器内で凝縮した Xの体積は無視できるものとする。 X の蒸気圧は27℃で 0.20×105 Pa, 97℃で2.00×105 Pa である。 (1)空欄とイに適した式を答えよ。 (2) 空気は、窒素と酸素が物質量の比4:1で混合した気体と考えられる。 空気の平均分子量を求め, 小数 第1位まで記せ。 導出過程も記せ。 (3)下線部で物質Xの質量を測定する必要がない理由を50字以内で記せ。 (4) Xの蒸気圧を考慮せずに分子量を求め, 整数値で答えよ。 (5) Xの蒸気圧を考慮して分子量を求め, 整数値で答えよ。 導出過程も記せ。

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化学 高校生

これの(iii)の解き方が全くわかりません。どうして[H2]=[I2]になる?そもそもどうして平均を取ったりできるの?また、0,100と0,085っていう濃度はどこから出したのですか?詳しく教えていただけると嬉しいです。反応速度ほんとに苦手で、、、

156 問題 命化ボ 医情Ⅰ 科報ツ 2024年度 生文ス (4) 下線部(b) に関連する次の文を読み、問い (i) ~ (vi) に答えよ。 ただし、物質はすべて気体として存在し、容器内の全圧は反応によ て変化しないものとする。と 水素とヨウ素の反応は次のように表される。 同志社大学部個別日程 志社大学部個別日程 [mol/L] 0.100 9.085 0.075 H2 + 12 2HI [Hz] 化学 この反応は正反応と逆反応が同時に進行する ( き ) 反応である。 水素分子 (H-H), ヨウ素分子 (HI), ヨウ化水素分子 (H-I)の結合 エネルギーがそれぞれ 432kJ/mol. 149kJ/mol, 295kJ/mol である 0.050 ② 0.025 0.000 0 50 50 2024年度 文化情報 科報ツ 生命医科 ので、この正反応の反応熱は水素1molあたり(く)灯である。 正反応の反応速度(水素が消費される速度)をv.逆反応の反応 速度 (水素が生成する速度)を とすれば, v=k」 [H2] [12] 2k2 (け) -100 ③ (40) ④ と表される。ここで [X] は物質 X の濃度 [mol/L] を表す。 またk およびk2 はそれぞれの反応の反応速度定数である。 0.100 mol の水素と0.100 molのヨウ素を容積が1.00Lの容器に閉 じ込め,温度を一定に保ったところ, 混合してからはじめの200秒の 間に水素の濃度が図2のように変化した。 しかしながら時間が十分に 経過すると水素とヨウ素の濃度はいずれも 0.020mol/Lとなりそれ 以降は変化しなかった。 このような状態を平衡状態と呼び, 反応②の 平衡定数K と反応速度定数k, およびk2の間には次のような関係式が 成り立つ。 K= (こ) 和 化 100 150 200 [s] 時間 図2 水素の濃度の時間変化 (i) 文中の(き)にあてはまる最も適切な語句 (く)に あてはまる整数(け)(こ)にあてはまる最も適切な 数式を記せ。 (ii) グラフから50秒後の水素の濃度を読み取り,はじめの50秒に おける正反応の反応速度v 〔mol/ (L・s)] を有効数字2桁で 答えよ。 (ii)(ii)の結果を利用してはじめの 50 秒におけるk 〔L/ (mols)] を有効数字2桁で求めよ。 ただし、この時間での逆反応の寄与 は無視せよ。 (iv) 解答欄のグラフには図2と同じ水素の濃度変化を表す曲線が記 入してある。 これを参考に、解答欄のグラフに0秒 100秒 後 200 秒後のヨウ化水素の濃度を表す点を記入せよ。 (v)この温度における反応 ②の平衡定数Kを有効数字2桁で求めよ。 他の条件は変えずに, (a) 触媒存在

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化学 高校生

問2から問6までの解き方と答えを教えてください

①火力発電の燃料として、天然ガスよりも石炭を用いる方が、一定の電力量を得る際の二酸化炭素 CO2 排出 が多いことが問題視されている。 そこで、アンモニア NH3 を燃料として石炭に混合して燃焼させることで、1 石炭火力発電からのCO2 排出を減らす技術が検討されている。 従来 NH3 は、主に天然ガスに含まれるメタン CH4 と空気中の窒素 N2 から製造されてきた。 ③その製造工程は 以下の3つの熱化学方程式で表される反応により、 CH4(気)とN2(気)とH2O(気)から、 NH3(気)とCO2(気)を 生成するものである。 (反応1) CH (気) +H2O(気)CO(気)+3H2(気) AH=+206kJ (反応2) CO (気) +H2O(気)→H2(気) + CO2(気) AH=41kJ (反応3) N2(気) +3H2(気)2NH3(気) ▲H=-92kJ このように得られる NH3 は、 燃焼の際には CO2 を生じないものの、製造工程でCO2を排出している。 発電 によるCO2 排出を減らすために石炭に混合して燃焼させる NH3 は CO2を排出せずに製造される必要がある。 そこで、太陽光や風力から得た電力を使い、水の電気分解により得た水素を用いる NH3 製造法が開発されて 2 いる。 必要があれば以下の値を用いて次の各問いに答えよ。 物質(状態) CH4 (気) CO2(気) H2O (液) 生成エンタルピー[kJ/mol] -75 -394 -286

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化学 高校生

急ぎです‼️ 熱化学方程式の問題です。 この第5問と問題が全く分かりません、、 大変でしたら全部でなくてもいいので、解説していただけると助かります🙇🏻‍♂️💦 2枚目の画像が解答です。

第5問 (18点) ① 火力発電の燃料として、 天然ガスよりも石炭を用いる方が、 一定の電力量を得る際の二酸化炭素 CO2 排出 が多いことが問題視されている。 そこで、 ② アンモニア NH3 を燃料として石炭に混合して燃焼させることで、 石炭火力発電からのCO2排出を減らす技術が検討されている。 従来 NH3 は、 主に天然ガスに含まれるメタン CH」 と空気中の窒素 N2 から製造されてきた。 ③その製造工程は 以下の3つの熱化学方程式で表される反応により、 CH4 (気)とN2(気)とH2O (気)から、 NH3(気)とCO2(気)を 生成するものである。 (反応1) CH (気) +H2O(気)→CO(気) +3H2(気) AH=+206kJ (反応2) CO (気) +H2O(気)→Hz(気) + CO2(気) △H= -41kJ (反応3) N2(気) +3Hz(気)→2NH3(気) AH-92kJ このように得られる NH3 は、 燃焼の際には CO2 を生じないものの、製造工程で CO2を排出している。 発電 によるCO2排出を減らすために石炭に混合して燃焼させる NH3 は CO2を排出せずに製造される必要がある。 そこで、太陽光や風力から得た電力を使い、 水の電気分解により得た水素を用いる NH3 製造法が開発されて いる。 必要があれば以下の値を用いて次の各問いに答えよ。 物質 (状態) 生成エンタルピー [kJ/mol] CH4 (気) -75 CO2(気) -394 H2O (液) -286 問1 下線部①に関して、石炭燃焼のモデルとしてC(黒鉛)の完全燃焼反応の熱化学方程式を書け。(2点) 問 天然ガス燃焼のモデルとしてCH(気)の完全燃焼反応の熱化学方程式を書け。 ただし生成物に含まれる水 CH4(気) +20 2H2O(液)+CO2 H2O(液)とする。 (4点) 問3 問1の熱化学方程式より 1.0 kJ のエネルギーを得る際に排出されるCO2の物質量は問2の熱化学方程式 により 1.0kJのエネルギーを得る際に排出されるCO2 の物質量の何倍か、 有効数字2桁で答えよ。 (2点) 問4 下線部②に関して、 NH3(気)の燃焼反応からは N2(気)とH2O (液) のみが生じるものとする。この反応の 熱化学方程式を書け。 ( 4点) 問5 C(黒鉛)とNH3(気)を混合した燃焼(問1と問4の熱化学方程式)により 1.0 molのCO2(気)を排出して得 られるエネルギーを、 問2の熱化学方程式により 1.0molのCO2(気)を排出して得られるエネルギーと等しくす るためには、1.0molのC(黒鉛) に対して NH3 (気)を何mol混ぜればよいか。 有効数字2桁で答えよ。 (2点) 問6 下線部③の製造工程により 1.0 mol の NH(気)を得る際に何kJ のエネルギーが吸収されるか、または放 出されるかを有効数字2桁で答えよ。 (4点)

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化学 高校生

電離平衡の質問です。 解説にはH+やOH-の増加分を無視しないと三次方程式を解くことになって困難になると書いてあります。 確かにそうなのですがだからといってどうして無視してよくなるのでしょうか。 水の電離による寄与分を無視できる程度のCだと前提にする、というのも問題に書いて... 続きを読む

「入試攻略 への必須問題 酢酸の電離定数を Ka 〔mol/L] アンモニアの電離定数を Ko [mol/L] とし,次の(1), (2) に答えよ。 ただし, (1), (2) ともに電離度αは1より十分 に小さいとする。 (\fom (1) C [mol/L]の酢酸水溶液の [H+] [mol/L] を求めよ。 (2) C[mol/L] のアンモニア水の [OH] [mol/L] を求めよ。 解説 H2Oの電離によるH+ や OH-の増加分を無視しないと, p.341 のような3次 方程式を解くことになり,解を得るのが困難なので,水の電離による寄与分を無 視できる程度のCの値だということを前提にして解いてください。 (1) (2) CH3COOH CH3COO + H+ [AH][NH3 + H2O 電離前 C1IX [HQ]+ 0 NH+ + OH $A]+ C 変化量 -Ca +Ca +Ca 大量 変化量 Ca -Ca 0 0 +Ca +Ca 電離後C(1-α) Ca Ca 電離後C(1-α) 大量 Ca Ca [CH3COO-] [H+] Ka= [NH4+][OH] [CH3COOH] Kb= [NH3] SPS Ca Ca Ca-Ca =← (1-a) (1-α) Ca² .4±0 Ca² th = 1-a 1-ax α ≪1 ならば, 1-α≒1 とできるから, Ka=CQ2A α ≪1 ならば, 1-α≒1 とできるから, Kb≒C2 Ka よって, α= よって, α= 「Kb √ C C [H+]=√CKa これを [H+] = Cα に代入すると, J これを[OH]=Cに代入すると, [OH]=CK 答え (1) [+]=√CKa (2)[OH]=√CK 週一般的にはα= Ka の値が 0.05 以下なら, 1-α≒1 としてかまいません。 Ka >0.05 のときは Ca2 1-a =Ka を解いて, αを求め直します。

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