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Chemistry Senior High

化学反応の平行状態の移動がどちらに進むかの問題について質問です。 この問題の(4)では、容積が一定だと濃度は変化しないので平衡移動はしないと書かれています。 ですが、容積が一定でHeが増えることによって、圧力が増加して平衡移動が起こる。と考えることはできないのでしょうか?

入試攻略 への必須問題 次の(*)式の平衡状態に対して,下の(1)~(6)を行うと, 左右どちらに進 んで新しい平衡状態になるか。 Ne(気)+ 3He (気) → 2NH。 (気) + 92kJ (*) (1) 温度を上げる。 OMS (2) Ne の濃度を大きくする。 (3) 圧力を上げて圧縮する。 (5) 全圧を一定にして, He を加える。 (4) 容積を一定にして、He を加える。 (6) 触媒を加える。 気玉 解説(1) 吸熱方向, つまり左に進みます。 の反応 (2) Ne の濃度を小さくする方向,つまり右に進みます。 (3) 気体分子数を減らす方向(1+3→2), つまり右に進みます。 Ne のmol t He の mol NHsの mol (4) 容積が一定なので, He を加えても Ne, Ha, NH。の濃度はすべて変化しま せん。つまり, 平衡状態のままです。 (3) 圧49 ま S さ や半う場 ぼくが入っても、 [N], [H], [NHは 変化していません H2 N2 He を 加える () 触媒を V で NH。 -He (5) 全圧を一定にして He を加えるのなら,容積を増大させなければいけませ ん。つまり,膨張させて全気体の濃度を小さくするという外的変化を与え ることになり,気体分子数を増やす方向, (3)とは逆の左に進みます。 P P (3) 温S下S H2 N2 V He を 加える ピストンを上に移動 させないと,内田が 同じになりません -He NH3 (6) 触媒を加えても, 両方向とも速度が上がり,平衡は移動しません。触媒は と連反応の進 (5)左 (4)平衡は移動しない 平衡状態に達するまでの時間を短縮する役割にすぎません。 答え(1) 左 (2) 右 (3) 右 J (6) 平衡は移動しない

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Chemistry Senior High

指針の⑶と⑷のところがわからないです。 1mol当たりを求める式が出てこないので教えて欲しいです!

基本例題 16 熱化学方程式 の事項を熱化学方程式で表せ。原子量を H=1.0, N=14, 0=16, K=39, 水溶 ト*104,105 法の比熱を4.1 J/(g·K)とし,熱量 (kJ] は整数値で示せ。 1)メタン1molが完全燃焼すると,891KJの熱が発生した。 2)炭素(黒鉛),水素,酸素からメタノール CH.OH1 mol が生じると,239KJの発 熱があった。 (3) 硝酸カリウム 2.0gを水 100gに溶かすと, 温度が1.65 K 下がった。 (4)希塩酸と希水酸化ナトリウム水溶液の中和で水 6.0gが生じたとき, 18.8KJの 〇() 発熱があった。 脂針熱化学方程式では着目する物質の係数を1とするので, 他の物質の係数が分数になる こともある。化学式には状態を付す(明らかなときは省略可)。反応熱の符号は発熱 は+,吸熱は一。 (3) 吸熱量=質量×比熱×温度降下度 =(2.0g+100 g) ×4.1 J/(g·K)×1.65 K=690.03 J=0.690kJ 101g/mol 2.0g KNO。1 mol 当たり,0.690KJ× -=34.845 kJ/mol=35kJ/mol 18g/mol 00 0 00 (4)水1mol 当たり, 18.8KJ× -=56.4kJ/mol=56KJ/mol 6.0g 瞬器(1) CH』(気) +202(気) =D CO2(気) + 2H:0 (液)+ 891 kJ 00H psHOX+ pslH no 0H-(日 1 (2) C(黒鉛)+ 2H2(気) + -0(気) = CH:OH (液)+ 239 kJ 2 (3) KNO。(固)+ aq= KNOsaq- 35kJ (4) HClaq + NaOHaq = NaClaq + H:0 (液) + 56 kJ

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Chemistry Senior High

問2⑵です。なぜこのようなグラフになるのかわかりません

とする。 (ク) AとC (キ) AとB (ケ) AとD (サ) BとD (コ) BとC (シ) CとD (4) 電気透析法を用いて塩濃度を高めた場合,難溶性の塩が含まれると 膜表面に塩が析出してしまうことがある。塩化ナトリウム, 塩化マグ ネシウム,硫酸マグネシウム,硫酸カルシウム, 塩化カリウムの5種 新の塩のうち,水に対する溶解度が最も小さいものはどれか, 塩の組 面 商通 を会 成式で記せ。 り下線部i)について, 1気圧(1.0 × 10° Pa) 0℃における氷の密度は 0.92g/cm°であり.水の密度1.0g/cm°よりも小さいため,氷は水に浮 かぶ。氷は海水中の塩を含まないとして考え,以下の(1)~(3)に答え 器木A 式期未証亜大 (4) AとBより分子 (1) 微量な熱量変化を検知できる実験装置を用いて,氷を試料として よ。 0℃に保ちながら 0.5気圧の減圧状態から、50気圧まで加圧した。 この過程において氷が示す挙動として, 正しいものは以下のうちどれ サち 標味中 か、記号で答えよ。 (ニ) (ス) 融解しながら吸熱する 面) (セ) 融解しながら発熱する (ソ) 昇華しながら吸熱する (チ)氷のまま吸熱する (タ) 昇華しながら発熱する (ツ) 氷のまま発熱する (2)(1)の加圧過程において, 試料の密度はどのように変化するか。圧 力(気圧)と密度[g/cm°] の関係を解答欄の図に示せ。

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Physics Senior High

(1)のグラフなのですが、ab間の変化度合いの方がcd間の変化度合いより大きい理由を教えて欲しいです。

A→B よって Eント 69 (気体の状態変化と熱効率〉 Q 「DV=ー定」はアソンの法則といい, 理想気体の状態方程式 「V=nRT」 よりpを消去すると, nRT - =ー定 と表せるがnとRが定数であることから, ポアソンの法則は「TV7-!=ー定」 とも表せる。 (2) 状態。 Pa V (1) a→b, c-dは かV'=一定, b→c, d→aは V=一定 であるので図a a のようになる。 A→B (2)断熱変化では熱を吸収, 放出しないので, 熱を吸収, 放出するのは定積変化 であるb→c, d→aとなる。 b→cについて, 定積変化なので, 気体は仕事をしない。気体が吸収した熱 量をQbc とおくと, 熱力学第一法則より Qbc=Cv(Tc-T.)+0※A← Te< To より Qbc <0 となるので放熱しており, その熱量は Cv(T,-T.) d→aについて, b→cのときと同様に, 気体が吸収した熱量をQaa とおく と,熱力学第一法則より Qan= Cv(Ta-T.)+0 T> Ta より Qan>0 となるので吸熱しており, その熱量は Cv(T.-Ta) (3)気体が仕事をしたのはa→bとc→d。 断熱変化なので, 気体がした仕事 をそれぞれ Wab, Wed とおくと熱力学第一法則 「Q=4U+WLた」 より a→b:0=Cv(T,-T.)+Wab c→d:0=Cv(Ta-T)+Wed よって W=Wab+ Wed=Cv(T.-T,+Tc-Ta) (4)「カV=一定」, 理想気体の状態方程式 「かV=nRT」より ルルの P, d B→C. 圧変化 0 B→C V。 V。 Vェ 2T 図a 合※A 単原子分子理想気体 の内部エネルギーの変化』 ゆえに は また,定 AU=nCy4T WLた よって したがっ nRT -V=一定 (4) C→Dほ D→Aは よって TV'-1=一定 V ゆえにa→b, c→dの断熱変化について a→b:T.V27-=T,V,"-! c→d:T.Vi7-1= T』V2"-1 Wした 令※B 気体が吸収した製 Qin, 放出した熱量 Qa, 気 がした仕事 Wの間には W=Qm-Qout が成りたち,熱効率eは よって レ V\ア-1 したがって, ①, ②式より (-)- Ta_Ta To T。 (5) A→B(定 D(定積変1 張)は熱量 (5)熱効率eは, 吸収した熱量に対する仕事の比なので, (2), (3)より Ta- To+ To-Ta_1- W e= Qa W To- T。※B← Ta-Ta e=- Qm を放出して Ta- Ta ここで0, 2式より と書けるので eミ 1Qcl Tュ-Teー) e=1- Qaa (T-T)V7-1=(Ta-Ta)V2"-! よって T-T。 =1-テ-T。 Ta- V-1 3 2 ゆえに e=1- としてもよい。 74 物理重要問題集 ()

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Chemistry Senior High

(2)の③でなぜアンモニアの溶解度が小さくなり、気体となって溶液中から飛び出すかが分かりません。 教えていただけると有難いです。

さってはg) 2-19)-(ソ/メ=1 P 2。 例題2 平衡の移動 のどちら向きに移動するか。 (1) 2NO2(気)= N2O4(気)+ 57kJ 0 温度を上げる。 (1),(2)の反応が平衡状態にあるとき,次の操作を行うと,平例はそれ。 2 圧力を大きくする。 触媒を加え。 NH3 + H2O e NH4++ OH- NH.CIを加える。 D 水を加えて薄める。 HCIを吹きこむ。 る) 3)加熱する。 1 マujoo 影響をやわらげる向きに反応が進み,新しい平衡状態に達する。 触媒のはたらき 触媒は反応速度な ため、 平衡に達する。 くなるが、反応弟の 衡移動には関係しな (1)D 温度が下がる向き,すなわち吸熱反応の 測) ある可逆反応が平衡状態にあるとき,濃度·圧力·温度などを変化させ。レ 向き(左)に平衡が移動する。 2 圧力が小さくなる向き,すなわち気体分子の数が 減少する向き(右)に平衡が移動する。 (2)0 NH.CIの電離によってNH4* が増加するので,NH4+ を消費して減少させる向き(左)に平衡が移動する。 2 HCIの電離によって生成するH* がOH-と反応し(中和反応), OH-が減少さる。 が増加する向き(右)に平衡が移動する。 3 NHaの溶解度が小さくなり,気体となって溶液中から飛び出すので, NHo0』 する向き(左)に平衡が移動する。 HeOが増加するので,H20を消費して減少させる向き(右)に平衡が移動する。 なお,この結果は,「濃度が小さくなると,電離度が 大きくなる」ことを表す。例えば,酢酸の濃度と電離 度の関係は右図のようになり,一方が大きくなると, 他方が小さくなる。ただし,このグラフは反比例の度 グラフではない。 0.6 離0.4 0.2 答 (1) ① 左 ②右 ③移動しない (2) 0 左 2右③左 ④右 0.05 濃度 o 酢酸の濃度と言 例題3 電離定数 立している。0.10mol/Lの酢酸水溶液のPHを求めよ。 酢酸水溶液中では,CH3COOH e CHCOO- +H+で表される電離 酢酸の電離定数:K=101

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