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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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化学 高校生

求める質量をxとおいてやろうとしたんですが 解答は物質量を置いてました。 物質量をもじで置いた方がいいってなる考え方に至るポイントはなんですか?

赤褐色沈殿が生じる。 ②チオシアン酸カリウム KSCN 水溶液を 加えると, 水溶液の色が血赤色になる。 ⑩ヘキサシアニド鉄(Ⅲ) 酸カリウム Ka [Fe (CN)] 水溶液を加えると, 水溶液の色が褐色 (暗褐色)になる。 [10] ... ③ b 赤鉄鉱 (主成分 Fe2O3) や磁鉄鉱 (主成分 FesO) などの鉄鉱 石とコークス C, 石灰石 CaCO』 を溶鉱炉に入れて熱風を送ると, コークスCから生じた一酸化炭素CO によって, 鉄鉱石が還元 される。 GASD Fe2O3 + 3CO→ 2 Fe + 3CO2 Fe3O4 + 4CO → 3 Fe + 4 CO2 こうして得られた鉄は銑鉄とよばれ, 約4% の炭素を含み, 硬 くてもろい。 銑鉄を転炉に入れ, 高温で酸素 O2 を吹き込み、炭素含有量 を0.02~2%に減らしたものを鋼という。 110 c 7.42kgの鉄鉱石に含まれている Fe2O3の物質量をx (mol), FesO4 の物質量をy (mol) とすると, 製錬の概略は次のよ 鉄の製錬 鉄鉱石 (赤鉄鉱 Fe2O3, 磁鉄鉱 Fe,O) CO(還元) 鉄鉄(約4%の炭素を含む) 除去 鋼(0.02~2%の炭素を含む) うになる。 鉄鉱石 7.42kg 鉄鉄 5.25kg Fe2O3 x (mol) Fe (2x+3y) (mol) 0 80 FesO4y (mol) SiO2 0.30kg 7142-004. CaSiO 鉄鉱石に含まれている二酸化ケイ素 SiO2 は, 石灰石 CaCO3の 熱分解で生じた酸化カルシウム CaOと反応して, ケイ酸カルシ ウム CaSiO」 として除去される*。 * CaCO3 — CaO + CO2 SiO2 + CaO — CaSiOs 鉄鉱石に含まれる不純物の SiO2 などは CaSiO」 などとなって融解した 鉄の上に浮かぶ。 これをスラグという。 含まれていた SiO2 の質量が0.30kg であったことから, 7.42kg の鉄鉱石に含まれている Fe2O」 (式量160) と FesO4 (式量232) の 質量の合計は, 7.42kg-0.30kg=7.12kg 160g/molXx (mol) +232g/molXy (mol) .. 702 =7.12×10³ g (iv) 1087 銑鉄 5.25kg には炭素Cが4.00% (質量パーセント) 含まれてい るので,銑鉄中の鉄 Fe (56g/mol)の質量は, 5.25 × 103g× 100-4.00 100 -=5.04×10g x (mol) の Fe2O3 から2x (mol), y (mol) の FesO4 から3y (mol) Hoult -124-

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