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Chemistry Senior High

キクについてなのですが未反応の酢酸とアンモニア分子の濃度が同じになるのは何故ですか?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

必要があれば,以下の数値を用いよ。 化学 (2科目 120分) 日本医科大 原子量 H: 1.00 N: 14.0 C: 12.0 0:16.0 Na: 23.0 Cl: 35.5 K: 39.0 S: 32.0 気体定数 R 8.30 × 103 Pa・L/(K・mol) アボガドロ定数 6.00 x 1023/mol 水のイオン積 1.0 × 10-14 (mol/L)2 0°C 273 K 対数値 log 10 2 = 0.30 日本医科大 1 である。 (mol/L)-1 2020年度 化学 25 この反応の平衡定数 K を水の濃度が一定であるとみなして次式で表すと、その値はK= (a) K = [CH3COO [CH3COOH][OH (b) Hd P A-SA ~ C の文章を読んで ア~シ に適した数値または式を答えよ。 酢酸水溶液中で弱酸としてはたらき, 次のように解離ニウムイオン H3O+ と 酢酸イオン CH3COO を生じる。 CH3COOH + H2O CH3COO- +H3O+ 平水の 雪の酸解離定数 Kは,希薄溶液では溶媒である水の濃度を一定とみなすことができるの 分子やイオンのモル濃度を[]で表して次式で与えられる。 Ka= [CH3COO-][H3O+] [CH3COOH] 酢酸のK』 を2.0×10 -5 mol/L とする。 0.20mol/L 酢酸水溶液中の酢酸の解離度 程度であるから,溶液中の酢酸分子のモル濃度 [CH3COOH] は 0.20mol/Lと近似で にって、溶液のpHの値はアと求められる。 一方, 0.20mol/L 酢酸水溶液に純水 イ倍に希釈すると溶液のpHは4.70 になる。このときの酢酸の解離度の値は ある。 液に水酸化ナトリウムを加えて中和するとき,水酸化ナトリウムは水溶液中で完 OHに解離するので、 中和反応式は次式で与えられる。 0 L 1 2 0 1 滴定率 2 見ていると 滴定率 図1滴定曲線 図1(a) は, 0.20mol/L 酢酸水溶液に水酸化ナトリウムを加えていったときの溶液のpH変 化の様子である。横軸の滴定率は,溶液中の酸に対して添加された水酸化ナトリウムの物質 量 [mol] の比である。ここで水酸化ナトリウムの添加にともなう溶液の体積変化はないもの |とする。中和の当量点P における未反応率を次式の百分率で表すとオ%である。 当量点Pにおいて中和されずに残っている酢酸分子の物質量 [mol] 溶液に元々含まれていた酢酸の全物質量 [mol] 未反応率 [%]= x 100 一方,図1(b)は, 0.20mol/L 酢酸水溶液にアンモニアを加えて中和したときのpH 変化の 様子である。 なお、ここでもアンモニアの添加にともなう溶液の体積変化はないものとしてい る。 アンモニアは水溶液中で弱塩基として次のような平衡を生じる。 ADD NH3 + H₂O NH₁+ + OH いま, 次式で表されるアンモニアの塩基解離定数K を 2.0 × 10-5mol/L とする。 Kb= [NH+][OH-] [NH3] また, 水溶液中における酢酸とアンモニアの中和反応は次式で表される。

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Chemistry Senior High

(ⅲ)で気相中と湿地中の合計を5倍すると全体のモルになるのがわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

聖マリアンナ医科 手順2 ガラス瓶内から湿地水を注射器で吸い出し, それと同じ体積の窒素ガスを別の注射 手順1 ゴム栓で密封したガラス瓶の中に, 体積 50.0mL の湿地水をすき間なく満たした。 器で瓶内に送り込んだ。このとき, 瓶内の窒素ガスの分圧は1.00 × 105 Paであった。 窒素ガス ・湿地水 ゴム栓 ガラス瓶 湿地水 手順1 手順2 手順3 図1 実験の模式図 手順 3 しばらくすると湿地水に溶けていたメタンの一部が, 湿地水中から窒素ガス中へ移動 して平衡状態に達し, ガラス瓶内の湿地水上の気体が窒素とメタンの混合気体とな った。このとき, 混合気体中のメタンの質量を測定すると3.20 × 10-gであった。ま た,ガラス瓶内に残っている湿地水は40.0mLであった。 問1 下線部 (a) (b) の分子を電子式で記せ。 問2 下線部 (a) について, 次の文章を読んで以下の (i)(iii) に答えよ。 金属イオンとして亜鉛イオンのみが溶けている酸性の水溶液がある。 この水溶液に硫 化水素を通じると沈殿は生じなかった。 その後, 水溶液に硫化水素を通じながらアンモ ニア水を加えていくと, ①白色沈殿 (硫化亜鉛) が生じた。 水溶液中において硫化水素 は下の式 1, 式 3のように二段階で電離し、その電離定数 K1, K2は式 2, 式 4 のように なる。また,式1と式 3 を合わせた反応は式5で表現することができ, その平衡定数を Kとする。 NH H2SH + + HS- [H+][HS-] 式1 K1 = 式2 [H2S] HS~ H+ + S2- [H+][s2-] 式3 K2 = 式4 [HS-] H2S2H++S2-

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問5の問題で吸熱方向に移動するのはわかるのですがpv=nRtでv一定のままtが大きくなるのでPも大きくなってしまうため右方向にも平衡が進むのではないかと思ってしまいました。どのように考えれば良いのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

次の文章を読み, 下記の問1~ 問5に答えよ。気体Xのモル濃度は [X] [mol/L], 分圧は Px [Pa〕, 気体定数は R 〔Pa・L/(K・mol)] で表すものとする。 温度と容積を変えられる反応容器中で,水素と窒素とアンモニアの気体が絶対温度T [K]で 平衡に達している。 N2 + 3H22NH s …① この反応の濃度平衡定数Kc は, [NH3] 2 Kc= [N2] [H2] 3 分圧で表した平衡定数である圧平衡定数 Kp は, (PNH3 ) 2 Kp= PN2X (PH2 ) 3 で表される。 L/(K・mol)とし、か 問1 気体Xの物質量を nx [mol], 反応容器の容積をV[L] とし,Xのモル濃度[X] [mol/L] をnx と Vを用いて記せ。 Kc KP 問2 2つの平衡定数の比 を, RとTを用いて記せ。 ein とする。 夜の 問3 温度をT 〔K], 反応容器の容積をV[L]に保ったまま、上記の平衡混合物にアルゴンを 添加し,新しい平衡状態に到達させた。 この操作により, アンモニア分圧はどのようにな るか,理由とともに40字以内で記せ。 クロース水 問4 問3の状態にある平衡混合物を,温度をT [K] に保ったまま、反応容器の容積をV[L] から減少させ,新しい平衡状態に到達させた。この操作により, 窒素分圧はどのように変 化するか, 理由とともに60字以内で記せ。 問5 ①式の可逆反応のうち正反応は発熱反応である。 問3の状態にある平衡混合物を含む反 応容器の容積を V[L]に保ったまま、温度をT [K] から上昇させ、新しい平衡状態に到達 させた。この操作により, 水素の分圧はどのように変化するか, 理由とともに60字以内 で記せ。

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問1で水蒸気圧を考慮していないのは何故ですか...?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

3 次の実験操作(1)~(5)を行った。 (1) 27.0℃、1.01×10 Pa の空気中で、コックつきの500mL mL容器の中に27.0 の中に27.0℃の水 (2) 操作(1)の後、 コックを開いたまま500mL容器を加熱して、 容器中の水と気体の 100mL を入れた。このとき、容器中の気体を気体Aとする。 温度を77.0℃にした。このとき、容器中の気体を気体Bとする。 (3)操作(2)の後、コックを閉め、 容器中の水と気体の温度を20℃にした。 き、容器中の気体を気体Cとする。 このと (4) 操作(2)の後、 容器中の水と気体の温度を77.0℃に保ったまま、容器中の圧力を 4.16×10 Pa にまで減圧し、 コックを閉めた。 このとき、 容器中の気体を気体Dと する。 (5) 操作(4)の後、 容器中の水と気体の温度を27.0℃にした。 このとき、 容器中の気 体を気体Eとする。 (1) (2) (3) 大気圧: 1.01 × 10 Pa 大気圧:1.01 × 10 Pa コック開 コック開 500mL容器 加熱 冷却 気体B 気体 C 77.0 °C 27.0 °C 水 水 気体 A 27.0°C ¥400 100mL の水 ← コック閉 必要であれば、 表の水蒸気圧と温度の関係を用いよ。 なお、 気体A~Eは、窒素 と酸素と水蒸気のみからなり、 理想気体とみなせるものとする。 また、窒素と酸素 るものとする。 は水に溶解しないもの しないものとし、 すべての操作において水(液体) は容器中に存在してい 17.0 27.0 温度 (℃ 37.0 水蒸気圧 〔×10¾Pa] 1.9 47.0 3.5 6.2 57.0 10.5 17.2 67.0 温度 [℃] 77.0 87.0 水蒸気圧 〔×10°Pa] 97.0 27.2 41.6 107.0 62.1 90.5 128.7 問1 気体Aに含まれる分子の物質量の合計を有効数字2桁で求めよ。 問2 気体Bに含まれる窒素の分圧および酸素の分圧はそれぞれ何 Paか。 有効数字 平衡状態にあるとする。 2桁で求めよ。 なお、 窒素と酸素の物質量比は4:1であるとし、気体Bは水と 問3 気体Cに含まれる水蒸気の分圧と気体Cの全圧はそれぞれ何 Paか。 有効数字 2桁で求めよ。 なお、 操作(3)において、 水(液体) の体積変化は無視してよい。 問4 気体Dに含まれる水蒸気の分圧は何Pa か。 有効数字2桁で求めよ。 問5 気体Eに含まれる水蒸気の分圧と気体Eの全圧はそれぞれ何 Pa か。 有効数字 6 2桁で求めよ。 500mL容器のかわりに250mL容器を用いて、 操作 (1) および(2)を行った。 気体 Aに含まれる分子の物質量、 気体Bに含まれる窒素の分圧および酸素の分圧は 減圧 500mL容器を用いた場合に比べてそれぞれ何倍になるか。 有効数字2桁で求 (4) (5) よ。 圧力: 4.16 × 10'Pa コック閉 コック閉 次の図は、カルシウムとその化合物の相互関係を示したものである。 cacl Paso 冷却 H2SO4 気体D 気体E B C 77.0°C ← CaS 27.0°C HCI HCI Calothi H2O CO2 Do 図 実験操作の概略 Ca A Caca CO2, H2O. 加熱 H2O 加熱」 COOF

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