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Chemistry Senior High

この(3)の問題では、もしエタノールより蒸気圧が高くなるような液体が滴下された場合はより多くのエタノールが気体中に存在できるようになって、吸熱反応が生じるのでしょうか? 注目すべきは液体が滴下されるかどうかではなく、滴下される液体の蒸気圧という認識であっていますでしょうか?

図3に示した密閉容器には、注射器と温度センサーが取り付けられており, 内 部の気体の温度を40℃で一定に保つことができる。 注射器内部の液体は、注射 針を通して温度センサーに滴下される。 温度センサーの上部は少量の液体(液滴) がたまる構造になっており, あふれた液体は底部の受け皿にたまる。 この装置を 使って実験 (a), (b)を行った。 なお, 注射針から滴下された液体の温度は気体の温 度と等しい。 液体の体積は無視できる。 液体の混合や溶液の希釈による発熱や吸 熱はない。 受け皿 ・液滴 ・温度 センサー 図3 密閉容器 温度表示器 IC 実験(a) : 装置内には 1.0 × 10 Paの乾燥空気が入っていた。 注射針から1滴 エタノールを滴下したとき, センサーの示す温度はいったん下がり, やがて元に戻った。 しばらく1滴ずつエタノールを滴下し続けると, 受け皿にエタノールがたまり,新たに1滴エタノールを滴下してもセ ンサーの示す温度は変化しなくなった。

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Chemistry Senior High

(4)のように、初見の化学反応から式を書くような問題が出た場合、どのようにして化学式を作るのでしょうか?

問2 次の記述(a)~(d)において, A~E は気体 NH 3, Cl2, CO2, N2, HCI, H 2, Ar のいずれかである。 設問 (1)~(5)に答えよ。 (a) A, B, D には刺激臭がある。 (b) B は有色である。 (C)BとCの混合物は、室温でも光により爆発的に反応し, A を生じる。 (d) 下の図に示すような装置がある。 入口 Xと出口Yの間には,最初,乾燥し たヘリウムガスが充てんしてあり, 装置内部は外気から遮断されている。U字 管は寒剤(氷と食塩の混合物) に浸してある。 酸化銅(II)の粉末を加熱しなが 入口X から静かにDを流すと反応が起こり, 最初乾いていたU字管の内 部には物質Mが, 気体捕集容器には無色のEが集まった。 U字管に集まった Mは室温で液体である。これに塩化コバルトで青色に着色したシリカゲルを 浸すと, 淡赤色になった。 また,Eはハーバー・ボッシュ法の原料になる気体 のひとつである。 設問 (1) : A~E の分子式を答えよ。 設問(2): 実験室で気体D を作りたい。その発生法を表す反応式を記せ。 設問(3): 物質 M の化学式を記せ。 設問(4) (d) の反応の後, 酸化銅(Ⅱ) は金属銅に変化していた。 下線部の反応の化 学反応式を記せ。 設問(5) : 1 mol の気体Eの生成を伴う設問 (4) の反応は,265 kJ の発熱反応であっ た。酸化銅(II)の生成熱は 167 kJ/mol (発熱反応), 液体M の生成熱は 286 kJ/mol(発熱反応)であるとき,気体Dの生成熱を求めよ。 入口X 酸化銅(ⅡI) 加熱 U字管 寒剤 気体捕集容器 水 水〇〇 出口Y

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Chemistry Senior High

化学、平衡の量的関係の問題です。(4)の問題が分かりません。答えを見て一応理解はできるのですが、ノートに自分で molの量の変化を書いてみたのですが、1.5molから7.0molになっているから5.5mol増加して、酢酸とエタノールも5.5mol増加というようにならないのは... Read More

3 [平衡状態] 窒素と水素を密閉容器に入れ、 適当な触媒を加えた後、一定温度に つ, N2 +3H22NH3の平衡状態に達した。 次の (1)~(4)の記述のうち,正し ものには○、誤っているものには×を記せ。 窒素と水素とアンモニアの濃度の比は1:3:2 である。 窒素分子と水素分子の数の和は,アンモニア分子の数と等しい。 窒素と水素が反応する速さとアンモニアが分解する速さが等しい。 D窒素と水素が反応しなくなり, 反応が停止している。 5 [平衡の量的関係] 酢酸とエタノールの混合物に少量の濃硫酸を加えてある 一定の温度で反応させると,次式で示される反応が起こる。 CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 酢酸1.0molとエタノール1.8molを混合して70℃で反応させたところ, 平衡状態に なり、酢酸エチルが0.90mol 生じていた。 この反応の平衡定数を表す式を書け。 2 この反応の70℃における平衡定数を求めよ。 (3) 酢酸2.0molとエタノール2.0molを混合して70℃に保ち、 平衡状態になったとき 酢酸エチルは何mol生じているか。 (4) (3)の平衡状態にある混合物に酢酸エチルと水を加えて70℃に保ち, 再び平衡状 態になったとき, 酢酸エチルは7.0mol, 水は 7.0mol となった。 このとき, エタノ コールは何mol 生じているか。 (5) 温度を一定に保ったまま, (4)の平衡状態にある混合物に酢酸を加えたとき, この 平衡はどのようになるか。 次の(ア)~ (ウ)から選び, 記号で答えよ。 (ア) エタノールの濃度が増加する方向に移動する。 (イ) エタノールの濃度が減少する方向に移動する。 (ウ) 移動しない。 8/19 8/25 918010/10/12 10/16 4.5.8 °C X4 06 [平衡の移動] 次の各反応が平衡状態にあるとき,( (4) 新たな平衡状態における酢酸とエタノールの物質量 をそれぞれx [mol] 溶液の体積をV"[L] とすると, 7.07.0 K= -=9.0 x>0より, point S 長× x ≒ 2.3mol (5) ルシャトリエの原理から、酢酸の濃度が減少する方 向に平衡が移動する。 したがって, 正反応が進み, エ タノールの濃度は減少する。 266 平衡の移動 (1) 右向き (2) 左向き (5) 左向き (6) 移動しない 7.03.0 x 一 最初の酢酸とエタノール 物質量は等しい。 また 式より、変化量も等しい。 (3) 移動しない (4) 移動しない (7) 右向き (8) 左向き (1) 温度を上げると, 温度の上昇をやわらげるために, 吸熱反応の向き (右向き) に平衡が移動する。 (2) 圧力を大きくすると、 圧力の増加をやわらげるため に, 圧力が減少する向き, すなわち気体分子の数が減 少する向き (左向き)に平衡が移動する。 C (黒鉛)は 体なので、圧力変化による平衡の移動には関与しない (3) 温度一定で体積を大きくすると,ボイルの 圧力が減少する。この影響をやわらげるために、 圧 が増加する向き すなわち気体分子の数が増 たがって、酢酸とエタノー の平衡時の物質量は等し ルシャトリエの原理に基づいて,平衡移動の向きを考える。 平衡状態 (②2WH) → N2+3H2)の反応速度が等しく, 見かけ上 応が停止している。 また、化学反応式における各物質の係数は、反応が起 こって新たな物質が生成する際の各物質の物質量の変化 量の比を表しており, 平衡状態における各物質の物質量 の比を表しているのではない。 PV=nRT P=ORT V は分1 関 265 平衡の量的関係 (2) 9.0 (3) 1.5mol (4) 2.3mol (5)(イ) 平衡時における各物質の物質量を整理し、溶液の体積をV[L] として平衡定数の 式に代入する。 [CH3COOCH] [HO] (1) KTCH COOH] [C₂H₂OH 反応式の係数をもとに各物質の物質量の変化を整理 すると,次のようになる。 + C2H5OH 反応前 1.8 変化量 平衡時 -0.90 0.90 溶液の体積をV[L] とすると, 平衡定数Kは, 0.90 CH.COOH 1.0 -0.90 0.10 K=- mol/L x 0.90 〒mol/L a mol/L x 0.00 mol/L 0.10 平衡状態でCH COOC2Hs がx [mol] 生じたとする と、それぞれの物質量の関係は次のようになる。 CH3COOH 2.0 反応前 変化量 =9.0 C2H5OH 2.0 -x 205x 2.0 溶液の体積をV'[L] とすると, 2 K = [CH COOCH5] [H20] [CH3COOH] [C2H5OH] 020-x>0 より 20=3.0 x=1.5mol X CHCOOC2H5 0 +0.90 20.90 水 CHCOOCH 0 2,0-x 148 =90 + + H₂0 1.5 ta (=552) 7.0 これは反応によって [mol] [mol] 0.90 [mol] できたから無視しない 20 +0.90 CH3Cool + C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 05 H₂O 0 +x L² 温度が一定であれば、 平衡 定数Kは一定の値をとる。 したがって (2)で求めたKの 値を利用して計算する。 1.5 (mol) (mol) [mol] 第8章 化学平衡 | 177 Dath 化学・第3編 +α(=5.5?) 7.0

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Chemistry Senior High

過去問です。四五番の解き方教えて下さい

窒素と水素を体積比1:3で混合し、 触媒を入れた容積可変の容器に入れて、 400℃~600℃. 2.0 x 10' Pa ~ 1.0 × 10° Pa程度に保つと, アンモニア(ガス)が 生成する。 平衡状態に達した後, 混合ガスを冷却することにより生成したアンモ ニアを液体として回収する。 この工業的なアンモニアの合成法を 法とい う。 N2+3H22NH ア (1) 文中の空欄 ア に適する語句を記せ。 (2) H-H.N=N,N-Hの結合エネルギーはそれぞれ 436, 945,391 kJ/mol で ある。アンモニアの生成熱は何kJ/mol か。整数で記せ。 (3) アンモニアの生成反応が発熱反応であるにもかかわらず, 工業的な製法では、 比較的高温で行っている。 以下の文はその理由を述べた文である。 文中の空欄に 適する語句を記せ。 <理由>低温よりも高温で行うと,( )が大きくなり,平衡状態にはやく達す るから。 (4) 1.0mol のN2 と 3.0 mol の H2 を容器に入れ, 一定温度, 一定圧力に保つと. 混合気体中のアンモニアのモル分率は0.20になった。 平衡状態における ① N2. ② H2, ③ NH3 の各物質量 (mol) をそれぞれ有効数字2桁で記せ。 (5) (4) の反応において,平衡状態に達したとき, 容器の容積は反応開始前の何倍に なっているか。 有効数字2桁で記せ。

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Chemistry Senior High

4番5番の解き方教えてください、お願いします

2. 次の文を読み, (1)~(5) の問に答えよ。 窒素と水素を体積比1:3で混合し, 触媒を入れた容積可変の容器に入れて、 400℃~600℃, 2.0 × 10' Pa ~ 1.0 × 10° Pa程度に保つと, アンモニア(ガス)が 生成する。 平衡状態に達した後, 混合ガスを冷却することにより生成したアンモ ニアを液体として回収する。この工業的なアンモニアの合成法を 法とい う。 N2+3H22NH3 ア (1) 文中の空欄 に適する語句を記せ。 (2) H-H.N=N,N-H の結合エネルギーはそれぞれ 436, 945,391 kJ/molで ある。 アンモニアの生成熱は何kJ/mol か。整数で記せ。 (3) アンモニアの生成反応が発熱反応であるにもかかわらず, 工業的な製法では, 比較的高温で行っている。以下の文はその理由を述べた文である。文中の空欄に 適する語句を記せ。 <理由> 低温よりも高温で行うと, ()が大きくなり,平衡状態にはやく達す くるから。 (4) 1.0mol の N と 3.0 mol の H2 を容器に入れ、一定温度, 一定圧力に保つと、 混合気体中のアンモニアのモル分率は0.20になった。 平衡状態における ① N2, ② H2, ③ NHの各物質量 (mol) をそれぞれ有効数字2桁で記せ。 (5) (4)の反応において,平衡状態に達したとき、容器の容積は反応開始前の何倍に なっているか。 有効数字2桁で記せ。 ア

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