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化学 高校生

化学の平衡の問題です。解き方がまったくもってわからないので教えて欲しいです!!

模試対策 ⑩ 平衡>美永 311 次のA~Cの文を読み, 問 1~7に答えよ。 答の数値は四捨五入により有効数字2桁で記せ。 ただし, 気 体は理想気体として扱うことができ, 固体触媒の体積は無視できるものとする。 また, 必要があれば次の 数値を用いよ。 気体定数R=8.3×10² Pa・L/(K mol) √2=1.41 A メタノール CH3OH は、 低公害自動車用の燃料や水素一酸素燃料電池の水素供給源などとして広く 利用されており、工業的には, 一酸化炭素と水素に固体触媒(CuO/ZnO/Alz0s) の存在下、約 520K, 約 1.0×107Paの条件下で製造されている。 以下では, ① 式以外の反応は考えないものとする。 CO (気) +2H2 (気) CH3OH (気) 問1① 式の反応に関する次の(ア)~ (オ) の記述のうちから、正しいものを二つ選びその記号を記せ。 (ア) 平衡状態においては、正反応と逆反応の反応速度は等しい。 (イ) 平衡状態においては,正反応と逆反応はどちらも起こっていない。 (ウ) 平衡状態において,物質量比は常に CO:H2CH3OH=1:2:1となる。 (エ) 触媒を加えると、正反応の反応熱は小さくなる。 (オ) 触媒を加えると、正反応と逆反応の活性化エネルギーはともに小さくなる。 問2 ① 式の平衡定数Kを平衡状態における各成分のモル濃度 [CO]、 [H2] [CH3OH] を用いて表せ。 B体積可変の反応容器に CO 1.0 mol と H2 2.0 mol を入れ, 固体触媒を加えたのち, 温度を520K, 圧 力を 2.60 × 106 Paに保ったところ、 ①式の平衡状態(状態Ⅰ) になった。 このとき気体の体積は 3.32L であった。 状態 Ⅰ から,温度を520 K に保ったまま圧縮して, ある体積に保 つと新たな平衡状態(状態II) になった。 問3 状態 Ⅰ において反応容器内に存在する気体の物質量は合計何 mol か。 Klom 00.0110 01.0 問4 温度 520 K における ① 式の平衡定数Kの値を単位とともに記せ。) 問5 状態 ⅡIⅠにおける CH3OH のモル濃度は状態Ⅰのときの 2.82 (=2√2) 倍であった。 状態ⅡIにおけるCO のモル濃度は何mol/L か。 は 問6 状態 ⅡIにおける気体の体積は何Lか。 体積可変の反応容器に CO 1.0mol と H22.0 mol を入れ, 温度を520K, 圧力を 2.60×10-Paに保ったと き ①式の反応によって生成するメタノールの物質量と反応時間との関係を表すグラフは図1のようにな った。なお, ①式の反応の熱化学方程式は次の②式で表される。 CO (気体) +2H2 (気体) = CH3OH (気体)+93 kJ ② 問7他の条件はそのままで, 下線部の条件を次の(1), (2) のように変化させた場合, 生成するメタノー ルの物質量と反応時間との関係を表すグラフの概形として最も適するものをそれぞれ一つずつ選 びその記号を記せ。 ただし, それぞれの図中の破線は, 下線部の条件で反応させた場合のグラフ (図 1) である。 (1) 圧力を 2.60 × 106 Pa よりも高くする。 メタノールの物質量 図1 反応時間

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化学 高校生

解説がなくて全て分かりません。 よろしくお願いします。。

結合エネルギー 20230421 2 H2O (気) 1mol 中の0-H結合を, すべて切断するのに必要なエネルギーは何kJか。 最 も適当な数値を,下の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, H-H および 0 0 の結合エ ネルギーは、それぞれ436kJ/mol, 498 kJ/mol とする。 また,H2O (液) の生成熱 [kJ/mol] および蒸発熱 [kJ/mol] は, それぞれ次の熱化学方程式で表されるものとする。 [] kJ 代入するだけ。 H2 (気) +1202 (気) = H20(液) + 286 kJ… (1) H2O (液) = H2O (気) - 44kJ ... (2) ① 443 ② 692 ③ 927 ④ 971 ⑤ 1176 [解答] N2とH2 から NH3 が生成する反応 N2 (気) + 3H2 (気) 2NH3 (気) について, 次の問い (a~c) に答えよ。 2 a (1) 式の反応における反応熱, および結合エネルギーの関係 を図1に示す。 NH3 分子の N-H結合1mol 当たりの結合エ ネルギーは何kJか。 最も適当な数値を、次の①~⑤のう ちから一つ選べ。 [ JkJ ① 46 ② 391 (3 782 ④ 1173 ⑤ 2346 とばす 高2N(気) 6H(気) チ N.(気) +6H(気) N₂()+3H₂ (9) 2NH (気) [946kJ |1308kJ 192kJ b (1) 弐の反応につい て文献を調べたとこ ろ、 右の記述 (ア~エ) および図2に示すエ ネルギー変化が掲載 されていた。 これら と図1をもとに,こ の反応のしくみや触 媒のはたらきに関す る次の記述 (I~III) について, 正誤の組 合せとして最も適当 なものを,下の①~ ⑧ のうちから一つ選 -1- 図1と図2より, N2, H2 分子の結合エ ( )組( ) 番 名前 ( (1) ① 正 ② (2) ③ (4) 文献調査のまとめ 触媒がないとき ア (1) 式の反応は,いくつかの反応段階を経て進行する。 イ正反応の活性化エネルギーは,234kJである。 触媒があるとき ウ (1) 式の反応は,いくつかの反応段階を経て進行する。 エ正反応の活性化エネルギーは, 96kJである。 | N.(気) +3H2(笑) 触媒あり I II III I ⅡI III IE IE IE ⑤ 誤 正 IE 正 IE IE IE (6) 誤 IE 誤 IE ⑦ 誤 IE 正 誤 誤 8 誤 誤 234kJ 反応の進む方向 図2 NH」の生成反応におけるエネルギー変化 ネルギーと活性化エネルギーを比較すると, (1) 式の反応は気体状態で次の反応段階 を経ていないことがわかる。 N2 (気) → 2N (気) ・・・ (2) H2 (気) → 2H(気) ・・・ (3) 1 ⅡⅠ 図2より, 触媒のあるときもないときも、 逆反応の活性化エネルギーは正反応よ りも大きいことがわかる。 図2より, 反応熱の大きさは, 触媒の有無にかかわらず, 変わらないことがわか る。 ( ) 正 96kJ 誤 誤 ) 2NH, ()

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化学 高校生

高校生化学「反応速度」についてです。 大問249の(3)ですが「解説の(c)と(d)の反応速度が等しい」というところが理解できません。 グラフから、モル濃度について(c)は(d)の2倍であるので、温度が等しい時、反応速度も(c)は(d)の2倍になるのではないでしょうか。... 続きを読む

249 □□ 反応の速さ 図の曲線は,ある物質が異なる3つの温度で分解すると (1) 反応開始1分後の分解反応の速さが、最も大きい きの反応物の濃度変化を表す。 次の問いに答えよ。 のは (a)~(c) のうちどれか。 (2) 反応物の濃度が0.5mol/L になるまでの平均の分 解速度は, (a)は (c) の何倍か。 (3) 曲線 (d)は, 曲線 (a)~(c) のどの温度と等しいか。 201 (4) 反応速度は,温度を高くすると大きくなる。 その 主な理由を次から一つ選べ。 (ア) 分子間の衝突回数が増える。 (イ) 活性化エネルギーが大きくなる。 (ウ) 反応経路が変わる。 1.2 1.0 0.8 濃 度 0.6 0.4 0.2 [mol/L] (d) (c) a b ⁰0 1 2 3 4 5 時間(分) JA (エ) 反応する可能性のある分子の数が増える。 発展問題 250□□ 反応速度の式 五酸化二窒素 N2O を四塩化炭素(溶媒に溶かして45 ℃に温めたところ、 次式のように分解した。 なお, 生成した二酸化窒素 NO2 は溶媒 に溶け、酸素だけが発生したものとする。 2N.O.

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