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Chemistry Senior High

何故3xになるのか教えて欲しいです🙇‍♀️

5 次の (1)~(3)の問に答えなさい。 (1) 次の記述の(ア)(オ)にあてはまる最も適当なものをA欄から選び、その番号を 解答用マークシートにマークしなさい (番号の中の0という数字も必ずマーク すること)。 NH3 は工業的にH2とNzの反応によって合成される。このとき を低下させるため, Fes O〟 を主成分とする 製法は (T) とから、この反応は 成率を大きくすることができる。 A 欄 01 反応熱 04 触媒 07 オストワルト法 10 ソルベー法 13 高い a 9 小数点 を使用しており,この と呼ばれている。 また. NH」 の生成熱は 46kJ/mol であるこ であるため、温度が (オ) ほどNH3の生 b (2) 次の記述の(i) にあてはまる数値を有効数字が3桁になるように4桁目を四捨 五入して求め、次の形式で解答用マークシートにマークしなさい。 指数が 0 の場合の符号pには+をマークしなさい。 3 F₂1 N₂2 LNHS 1296 928 2:24 5 02 反応速度 05 酸化剤 08 接触法 11 発熱反応 14 低い 0 (14点) P d ↑ 正負の符号 C x 10 活性化エネルギー 還元剤 ハーバー・ボッシュ法 12 吸熱反応 1728 46 (74 450 N=Nの結合エネルギーは928kJ/mol. H-Hの結合エネルギーは 432 kJ/mol である。 (1)に示した NH3 の生成熱を用いると, N-H の結合エネル ギーは (i) KJ/mol と求められる。 X2

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Chemistry Senior High

このグラフを見て、どこをみたら、反応物のエネルギーが生成物のエネルギーより大きいことがわかるんですか?

#HOH する。 する。 る。 表面積を 127. 反応とエネルギー・・・ (1) E1① E2③ E3 : ② (2) C 解答 (3) この反応は発熱反応であり、反応が進むと反応容器内の温度が上昇 するため, 反応の速さは大きくなる。 は,文 図2 解説 (1) 応物Xのエネルギーと整 ・エネルギー 過酸化 信する 多く 血液中に 128 触媒 図 1 移状態におけるエネルギ 一の差であり、正反応 (X→Y) の活性化エネル ギーに相当する。 E2 は 反応物のエネルギーと生 成物のエネルギーの差で あり 反応エンタルピー 反応の進行度 に相当する。 E3 は, 生成物のエネルギーと遷移状態のエネルギーの差 であり,逆反応(Y→X) の活性化エネルギーに相当する。 O (2) 触媒を加えると, 活性化エネルギーのより小さい経路を通って反 応が進むようになるが,反応エンタルピーは変化しない。したがって, Cのグラフである。 (3) 反応物のエネルギーが生成物のエネルギーよりも大きいので,こ の反応は発熱反応である。 断熱性の反応容器の中で反応させると,反応 が進むにつれて反応容器内の温度が上昇する。 そのため、反応速度は 大きくなる。 X TE2 E3 Y B D ☐ 大 ②温度が上昇すると, 移状態になりうる粒子 割合が増加するため, 応が速く進むようにな

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Chemistry Senior High

赤線のところでなぜメチル基を持たないと分かるのですか?教えてください。お願いします

とき量。 H _3₂ 20 る 2 土 ま 5 コ [解答 (これら6種類が,構造異性体である。 (1) 6.0×102個 (2)3種類 (3)6種類 424 解説 (1) アミノ酸Aは,旋光性を示さな いので光学不活性である。よって,不斉炭素原子を もたないグリシン CH2 (NH2) COOH である。 アミノ酸Bはキサントプロテイン反応が陽性なの で, ベンゼン環をもつ。 したがって,次のように考え ると、与えられた分子式を満たす天然のα-アミノ酸 はフェニルアラニンしかない。 C₂H₁NO₂ C₂H4NO₂ C6H5 = CH₂ (共通部分) (ベンゼン環) (メチレン基) アミノ酸B: -CH2-CH-C TH フェニルアラ Sの質量百分率は, 100 - (25.8 + 5.8 + 11.6 + 26.4) = 26.4(%)となるので, アミノ酸Cの組成式は, 29.8 5.8 11.6 26.4 26.4 : 12 1.0 14 16 32 ≒ 2.48:5.80.831.65 0.83 C:H:N:0:S= (原子数の比) ≒3:7:1:2:1 よって, (C3H7NO2S)=121 であり, n = 1 したがって, 分子式も C3H, NOSである。 -側鎖 (R-) の分子式は, C3H NO2SC2H NO 2 = CH₂S (共通部分) したがって、考えられる構造は, (i) CH3S- (ii) HS-CH2- の2通りあるが, 天然のα-アミノ酸に該当し,メ チル基をもたないのは, (ii) のシステインである。 HS-CH2-CH (NH2) -COOH (2) グリシン (Gly), システイン (Cys), フェニルア ラニン (Phe) からなる鎖状トリペプチドの構造異性 体は,まず, Gly, Cys, Phe の結合順序を考え、次に, ペプチド結合の方向性 (NHCO-か-CONH-) をN末端 (記号N), C 末端 (記号) で,次のよう に区別すればよい。 1120 [参考 (1) B: (2) 24 TXX アスパラギン酸とリシンの 構造異性体 HOOC-CH, -CH-COOH 77 (2) H2N-CH2- アスパラギン酸の | ÁNH, Ă(N), BAO る。 リシンのα 位 C位のN (N)-Asp. C₂ (1) には は1 よっ 425 解 方から イオン K₁ NH2 -CH₂-CH₂-CH CAS [C-] [H+] [B] 1-COOH NH2 K2= pH= 3.5, つ の [A+] と[C-] [B] を消去して, [B] [H'] K' x K2 = [A+] [C-] [H+] [B] のとき ②式より 424 □□ トリペプチド 次の文を読み、下の問いに答えよ。原子量は H = 1.0, C = 12, N = 14, O = 16, S = 32 とする。 あるタンパク質を部分的に加水分解したところ, 天然に存在する α-アミノ酸 A,B, Cからなる鎖状のトリペプチドを単離した。 α-アミノ酸Aは旋光性を示さなかった が,B,Cは旋光性を示した。Bの分子式は C2H, NO2 で, キサントプロテイン反応 を示した。 また,Cの元素分析を行ったところ, C:29.8%, H:5.8%, N:11.6%, O:26.4%で, 残りはSで , メチル基をもたず、分子量は121であった。 (1) α-アミノ酸 A, B, C を, それぞれ構造式で書け。 7 (2) トリペプチド X には、何種類の異性体が考えられるか。 ただし,鏡像異性体の 存在を考慮するものとする。 36

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Chemistry Senior High

至急お願いします。 (4)がわかりません。 解説には、I2の濃度が水への溶解度と等しく1.0×10^-3となる とあったのですがなぜそうなるんですか?? ⑷では、水ではなくヨウ化カリウム水溶液に溶かしてますよね??

[35] 気体のヨウ素は、水素と次のように反応し、 気体のヨウ化水素が生じる。 H2 + I2 2HI ...1 水素 1.0molが反応するとき, 式 ① の正反応の活性化エネルギーは、触媒を用いない 場合は 178kJ だが, 白金触媒を用いると 58 kJ になる。 また, 気体のヨウ化水素 1.0 mol が気体のヨウ素と水素から生じるときの反応熱は,温度によらず 4.5kJである。 25℃での固体のヨウ素の水への溶解熱は 23 kJ/mol である。 ヨウ素の水への溶解度 は 1.0×10mol/Lとあまり溶けないが, ヨウ化カリウム水溶液にはよく溶ける。 これ は溶液中のヨウ化物イオンと次のように反応し, 三ヨウ化物イオンが生じるためである。 I + I ℓ Is¯ ...2 この反応は可逆反応であり, 25℃での平衡定数Kは 1.0 × 10° L/mol である。 三ヨウ 化物イオンが存在するヨウ化カリウム水溶液は, デンプンの呈色反応に利用される。 (1) 水素 2.0 mol とヨウ素 1.0 mol を密閉容器に封入し, 高温で一定に保つと, 式①の反 応が起こった。 密閉容器内の物質は, 全て気体である。 (i) ヨウ素の物質量は図1のように変化した。 図1 に 水素の物質量の変化を実線 (-), ヨウ化水素の物質量の変化を破線 (-.-.-.-)で記せ。 (Ⅱ) 正反応の反応速度は図2のように変化した。 図2に, 逆反応の反応速度の概略を 実線で,正反応と逆反応を考慮した見かけの反応速度の概略を破線で示せ。 (mol) () 平衡状態において, 次の操作を行った。 操 作直後の正反応の反応 速度は, 操作直前と比 較して,どのように変 化すると考えられる か。 「速くなる」, 「遅 0.0% 0 時間 くなる」 「変化しない」 図1 式 ① の反応における のどれかで答えよ。 ま 物質量の時間的変化 また,逆反応の反応速度についても同様に答えよ。 (a) 容器の体積はそのままで, 温度を下げる。 (b) 温度はそのままで, 容器の体積を小さくする。 (c) 容器の体積と温度はそのままで, 触媒として白金を加える。 (2) 触媒を用いない場合の式 ① の逆反応の活性化エネルギー [kJ]を整数で求めよ。 (3) ヨウ素, ヨウ化物イオン, 三ヨウ化物イオンの平衡状態でのモル濃度 [mol/L] をそ れぞれ[I2], [I-], [I3-] とし, 式 ② の平衡定数K を表す式を記せ。 ★ (4) 0.20 mol/L ヨウ化カリウム水溶液100mLに固体のヨウ素 4.0gを加え, 25℃で平 状態にした。 平衡状態における次の量を有効数字2桁で求めよ。 ヨウ素が溶けても 水溶液の体積は変化しないとする。 原子量I=127 物質量 2.0g 1.6 物 12 0.8g 0.4 16 120 第7部 化学反応とエネルギー 平衡状態 MUTIHKUKU 反応速度 正反応の 反応速度 平衡状態 時間 図 2 式 ① の反応における 反応速度の時間的変化 (i) 水溶液中のK+, I'. I2. Is- それぞれのモル濃度 [mol/L] (Ⅱ)水溶液中に残った固体のヨウ素の質量 [g] [36] 図1に示す温度を一定に保つことのできる体積一定の容 器中で, 式 ① で示される反応を行った。 全ての成分は気体状態 にあり, 理想気体とみなす。 H2 + I 2HI ... ① 容器中の各成分の濃度を測り, 各測定時刻における [HI] ² [H2] [I] ヨウ化水素が生成する右方向の反応 (正反応) は発熱反応であ る。 水素 H2, ヨウ素 I2, ヨウ化水素 HI のモル濃度をそれぞれ [H2], [I2], [HI] と表す と, 式 ① の正反応の反応速度 2 は式②で,逆反応の反応速度 2 は式 ③ で表される。 =ki [H2] [I2] 2=k2 [HI] ...③ k1,k2 は温度のみに依存する定数 (反応速度定数) である。 [HI]2 [Hz] [I2] 40 30 H2 I2 HI 20 (同志社大) 変更ならびに気体を容器に入れるのに要する時間は無視できるものとする。 数値は全て 有効数字2桁で答えよ。 2 = 1.41,√3=1.73 実験 11.0 molのH2と3.0molのI2 を容器に入 れて温度 T で反応させると40秒後には 容器内の各成分の濃度が変化しなくなり 化学平衡に到達した。 そこに温度 T で 2.0 mol の H2 を補給して再び化学平衡に到達 するまで反応させた。 図2はこの実験にお [HI]? ける の値の変化を示したもので [H2] [I2] ある。 10 弁 反応容器 図 1 の値を求めた。 温度の 0 10 20 30 40 50 60 70 80 時間 [s] 図2 この実験結果から温度 T, における式 ① で示される反応の平衡定数の値が分か る。これ以降の問題の解答に必要な場合は、図2のグラフから求めた温度 T に おける平衡定数の値を用いよ。 (1) 反応開始後 40秒から60秒の間のある時点において, 容器内の H2 の物質量が0.8 mol であった。 このときの容器内のHI の物質量を求めよ。 (2) 図2の点Aにおける容器内の圧力をpとしたとき, 点B, 点Cのそれぞれにおける 容器内の圧力を』 を用いた式で表せ。 (3) 化学平衡状態に達するまでの間, 反応の進行に伴って, 式 ② に示される正反応速度 は減少し, 式 ③ に示される逆反応速度は増加する。 化学平衡状態に達すると、正反応 速度と逆反応速度は等しくなり、 みかけの反応速度はゼロになる。 温度 T における 式①の正反応の反応速度定数k=48L/(mol's) である。 温度 T, における逆反応の § 20 化学平衡と平衡定数 121 第7部

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Chemistry Senior High

(2)がなぜこうなるのか、わかりません。 なぜエが答えなのですか?

算せよ。 ただし, log10 316 活性化エネルギーある気体分子の反応を考える。絶 対温度 T,〔K〕のときの反応する気体分子の運動エネルギー分 布図(縦軸に気体分子数の割合,横軸に分子のもつ運動エネル ¥300円 ギーをとったもの)は、右図のようになる。 図中に示している E』 は活性化エネルギーであり, 運動エネルギーがE以上の分 絶対温度 T1 [K] のときの気体分子の 動エネルギー分布図 (a) T2のとき に T1のとき 分子のもつ運動エネルギー 布面積 S は, 化学反応することが可能な分子数の割合を示す。 (1) この化学反応において,絶対温度 T,〔K〕 (T, <T2)のときの反応する気体の運動エ ネルギー分布を上図にかき入れた場合,以下のどのグラフになるか。 0.654 (C) T1のとき +((b) T1のとき 火 分子のもつ運動エネルギー T2のとき T2のとき OH 気体分子数の割合 分子のもつ運動エネルギー (d) T1のとき Ea 0 分子のもつ運動エネルギー 分布面積S T2のとき 分子のもつ運動エネルギー (e) T2のとき T1のとき 分子のもつ運動エネルギー 15 反応の速さとしくみ 197 BIZ (2) 活性化エネルギーE以上の運動エネルギーをもつ気体分子が化学反応に関わるが, その分布面積Sは底がeである指数関数e で表される。 (1) を参考にしてfの式を選べ。 ただし, e は自然対数の底, Cは比例定数である。 (ア) CX (EXT) (4) CX (E, +T) (ウ) CX (TE) (エ) CX (E/T) ①水のイオン [HF] [OH-]=K[H:O] =K. (水の流団 Pos =K_GK (九大改)

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