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Chemistry Senior High

五番の問題の答えの平衡時で、なんで2で割っているのか分かりません💦教えてください!

°101.〈アンモニア合成の平衡〉 図は、水素と窒素を3:1 の物質量比で混合して平 衛に達したときの,各温度における気体中に含まれる アンモニアの物質量百分率を表している。 曲線(b)は、 仙媒を加えて圧力を3.0×10'Pa に保った場合の結果 である。次の問いに答えよ。なお, 気体はすべて理想 80 60 40 気体と見なすこと。 /1) 図とルシャトリエの原理に基づいて考えると, ア ンモニアが生成する反応は発熱反応か, 吸熱反応か。 「発熱,吸熱,判断できない」のいずれかで答えよ。 Vr 工業的なアンモニア合成の反応温度は500°C付近である。図からわかるように低 温でアンモニアの物質量百分率がより高くなるにもかかわらず, 500°C付近で反応さ せるのはなぜか。理由を簡潔に記せ。 (3) 触媒を加えて圧力を6.0×10' Pa に保った場合の平衡におけるアンモニアの物質量 百分率の温度変化は, 図の曲線(a), (b), (c)のうちいずれか, 記号で記せ。 (4)触媒を加えず圧力を3.0×10'Paに保った場合の平衡におけるアンモニアの物質量 百分率の温度変化は, 図の曲線(a), (b), (c)のうちいずれか, 記号で記せ。 (5) 曲線(b)は, 537°C, 3.0×10'Paで 20%の値をとる。 このとき, アンモニアが 1.0×10°mol 存在するとすれば, 反応前の水素と窒素の混合気体の体積は, 27°C, 3.0×10'Pa で何m°か, 有効数字2桁で記せ。気体定数R=8.3×10° Pa·L/(mol·K) 20 0 200 300 400 500 600 700 1) 温度 COT (5 [10 同志社大) % アンモニアの物質量百分率

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Chemistry Senior High

(2)と(4)以外の考え方と解き方が分かりません。 教えてくださいm(_ _)m

例題1 熱化学方程式 次の変化を熱化学方程式で表せ。 ただし, 生成する水はすべて液体とする (1) メタン(分子量16,0)3.20gを完全燃焼させると, 178kJの熱が発生する。 (2) メタンの生成熱は, 76KJ/mol である。 (3) 固体の塩化カリウム2,00mol を多量の水に溶かすと, 34.4kJ吸熱する。 (4)希硫酸と水酸化カリウム水溶液の中和熱は, 56.5kJ/molである。 ① 燃焼熱は燃焼する物質, 生成熱は生成する化合物, 中和熱は生成する水, 熱は溶解する物質の係数を1とする。他の物質の係数が分数になることもある。 ② 反応式の右辺に反応熱を書く。発熱反応では+, 吸熱反応ではーの符号がつく ③ 物質の状態を(固), (液), (気)などで化学式の後につけ, 両辺を等号で結ぶ、 oin 説 (1) メタン1 mol あたりでは, 178kJ× 16.0g/mol 3.20g -890kJ/molの熱が発生する。 (2) メタンの成分元素の単体は,黒鉛Cおよび水素H2である。CH4の係数を1とする。 (3) KCI1 mol あたり 34.4kJ 2,00mol 17.2kJ/mol となり,吸熱反応であるから符号は一とする。 (4) 中和の式で, H20の係数が1になるようにする。 解答(1) CH4 (気) +202(気)= CO2(気) + 2H20 (液) + 890kJ (2) C(黒鉛)+2H2 (気)=D CH4 (気) + 76kJ (3) KCI (固)+ aq=KClaq-17.2kJ HeSO4aq + KOHaq=;KeSO4aq+ H20 (液)+ 56,5kJ

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Chemistry Senior High

(3)についてなんですが 私は N₂+3H₂⇌2NH₃は発熱反応だから温度を下げる場合右に移動するからアンモニアの体積は増える。 平衡定数を求める時分子の(NH₃)²が大きくなるから速度は大きくなる と思ったのですが、選択肢外でした。 ルシャトリエの原理で発熱反応の場合温度... Read More

論述 329 平衡の移動 窒素と水素を1:3の物質量の比で混合し,触媒を用いてアンモニ アを合成した。 圧力を 3.04 × 10' Pa に保ちながら,温度を200 ~ 700℃ の範囲で変化 させた。平衡状態になったときの混合気体中のアンモニアの体積百分率の温度変化は、 図1の実線(一)となった。また,圧力3.04 × 10' Pa の温度500 ℃ におけるアンモニア の体積百分率は, 時間とともに図2の実線(一)のように変化した。 (1)。下線部のアンモニアが生成する化学反応は吸熱反応か発熱反応か,図1の結果から 判断し,その理由を30字以内で記せ。 (2) 図1の実験で, 圧力を 3.04 × 10' Pa より高くしたとき,平衡状態でのアンモニアの 体積百分率はどのように変化すると予想されるか, A~Dのなかから選べ。 (3) 図2の実験で,温度を500℃ より低くしたとき,アンモニアの体積百分率は時間 0とともにどのように変化すると予想されるか, E~Hのなかから選べ。 [CH'COOH 図1 図2 50 題) 新面 ア 100 A モ 80 Jア | 由 F Agol-=H 40 山里 B .C はHO . ヌ 30 60 HO 40 D G 20 20 H 10 0 200 300 400 500 600 700 0 温度(C) 時間 (群馬大 アンモニアの体積百分率(%]

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Chemistry Senior High

(2)をエネルギー図を使わずに解く方法を教えて欲しいです。

を求めるために,以下の熱化学方程式を示す。ただし, Q>0 とする。 (11 北海道大) するために必要なエネルギーである。イオン結晶である NACI (固)の格子エネルギーを NaCl (固)= Na* (気) + CI- (気) - QLkJ (>0) [kJ/mol] とすると, 次式のように表される。 3,格子エネルギー〉 エネルギーとは, 1オン結品の場合は, 1mol の結晶を構成するイオンを気体に めに必要なエネルキーである。イオン結晶である NaCl (固) の格子エネルギーを 三 1 Na (固)+ 2 ;Cle(気) NaCl(固)+ Q: kJ ニ 2(NaCI (固) の生成熱) Na*aq + CI-aq - 3.88 kJ NaCl(固)+ aq Na (気) ③ (NaCI (固) の溶解熱) (Na の Na (固) (ア) 108 kJ 4 (イ) 1 2 ;Cle(気) CI(気) (ウ) 122 kJ ⑤ (CI-CI の口(土) Na (気)= CI(気)+ e (1)(ア)~(ク)に最も適切な用語と符号を書け。 (2) 熱化学方程式①~⑦のうち必要なものを用い, 格子エネルギーQを Q:を用いて表 Na*(気)+ e (オ) 488 kJ 三 (Na の ⑦ (CIの(ク) (カ) CI-(気) (キ) 365 kJ 之。 (3) 固体のイオン結晶を構成するイオンの気体が水へ溶解するときの反応熱は水和熱と よばれる。NaCI (固)の水和熱を Qaq (>0) [kJ/mol) とすると, 次式のように表され る。 Na*(気)+ CI-(気) 8の式をD,2,③の式と比較することで, 水和熱と格子エネルギーの関係から, 固体 のイオン結晶が水へ溶解する際にいえることとして正しいものを以下の中から選べ。 (a) 格子エネルギーの値と水和熱の値を足したものが,溶解熱となる。 (b)格子エネルギーの値と水和熱の値を足したものが, 生成熱となる。 (C) 水和熱から生成熱の値を引いたものが格子エネルギーになる。 9) 水和熱の値が格子エネルギーの値よりも小さいとき; 水への溶解は吸熱反応にな Na* aq + CI aq + Qaq kJ [14 東京理大) る。

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