問4 断熱容器を用いて,熱量測定を行った。 以下の文章を読み, (1)~(5)に答えなさい。
26
室温17°C において、 水 60g に固体の水酸化ナトリウ
ム 2.0gを加え, かき混ぜながら溶液の温度変化を測定し
たところ, グラフに示す結果が得られた。 水および水溶
液の密度は常に 1.00 g/cm3,比熱は常に 4.2 J(g・K)であ
るものとする。 また, 発生した熱は水溶液の温度上昇の
みに用いられたものとする。 NaOH = 40g/mol
(1) 水酸化ナトリウムの溶解熱を [kJ/mol] として, 固体
の水酸化ナトリウムの溶解を表す熱化学方程式を答え
なさい｡
24
温 22
度
[℃] 20
18
16
ooooooo
O;
0
2
経過時間 [分]
4
(2) グラフより、水酸化ナトリウム 2.0gの溶解による溶液の温度上昇は,何K であると考えられるか。
(3) 水酸化ナトリウム2.0gの溶解によって発生した熱量は、 何Jか。
6
(4) 実験結果から,水酸化ナトリウムの溶解熱[kJ/mol] を求めなさい。
(5) 17℃において, 0.50 mol の塩酸100mLに固体の水酸化ナトリウム2.0gを加えたところ, 溶液の温度上
昇は 11.5K であった。 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液が中和する際の中和熱 [kJ/mol] を求めなさい。 解答
にあたっては,途中の算出過程を必ず示すこと。示されていないものは採点対象外。
問5 メタンおよびエチレンを完全燃焼させると、以下のように反応する。 これらの反応について, (1)~(4) に答
えなさい｡
CH4(気) + 2O2(気)=CO2(気)+2H2O (液) + 890kJ
C2H4 (気) +302(気)=2CO2(気) + 2H2O(液) + 1410kJ
(1) メタンCH4 32gを完全燃焼させた際に発生する熱量は何kJか。
(2) メタン中の C-H 結合の結合エネルギーは,410 kJ/mol であるとき, メタン 1.0mol に含まれる結合をすべ
て切断するために必要なエネルギーは、 何kJか。
(3) CO2(気)およびH2O (液) の生成熱がそれぞれ 394kJ/mol, 286kJ/mol のとき, メタンCH4(気)の生成熱 [kJ/mol]
を求めなさい。
(4) 標準状態において, メタンCH4とエチレン C2H4 の混合気体 33.6L を完全燃焼したところ, 1595kJの熱が
発生した。 この混合気体に含まれていたメタンCH4 とエチレン C2H4 は, それぞれ何mol か。 解答にあた
っては、途中の算出過程を必ず示すこと。 示されていないものは採点対象外。
