化学
高校生
解決済み
問4の水の気体の生成エンタルピーについてなのですが-286＋44となるのはなぜですか？-286-44だと思ってしまいした。教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。
問1
ルギー (2)
1 生成エンタルピーは必ず性のことを指す??
(気)の生成エンタルピーはそれぞれ-75.0kJ/mol および -394kJ/ molである。 CHA
H2O (液)の生成エンタルピーは-286kJ/molであり, C (黒鉛) からのCH(気)と
の燃焼エンタルピー 〔kJ/mol] はいくつか。 最も近い値を① 〜 8 の中から一つ選びなさい
ただし,生じたH2O はすべて液体とする。
1-319
2-469
(5
-819
⑥-871
③-605
-891
④
⑧
-680
-1041
問2 体積 1.0Lの容器にC (黒鉛) を入れ,これを酸素と窒素の混合気体で満たすと270
300000 Paであった。 また, 燃焼時に発生した熱量は 70.1kJであった。 初めに容器に入れ
で175500 Pa を示した。 全ての黒鉛を燃焼させた後, 温度 27℃で圧力を測定したところ
黒鉛の質量は何gか。 最も近い値を ①~⑥の中から一つ選びなさい。 ただし, CO (気)の具
鉛の体積は無視してよい。
① 2.4
② 2.6
1aelとに反しないものとする
③ 3.0
④ 3.7
⑤ 4.6
⑥ 5.2
3 共有結合を切断して原子にするのに必要なエネルギーをその共有結合の結合エネルギー
という。圧(気)の結合エネルギーをA[kJ/mol], O2(気)の結合エネルギーをB [ka/mail
とすると,HO(気)中の一つのH-O結合の結合エネルギー〔kJ/mol]を示す式として最
ふさわしいものを ①~⑥の中から一つ選びなさい。 ただし, H2O (気)の生成エンタルピーを
Q [kJ/mol] とする。
B
2/1/(1+1/+0)
1
B
2
(A+ Q)
½ (A - +Q)
2
B
B
② A+2+Q
Thy
④ A +
⑥ A
B-2
Q.
B2
+ Q
(A+B+Q)
A+B
Ho
A+B
H20
-Q
Q
の表にそれ
分野別演習
65
43 4
れた値を用いて黒鉛60gを原子に分解するのに必要なエネルギー [kJ] を求めた。 最も近い値
4 次にそれぞれの気体分子の結合エネルギー [kJ/mol] を示した。 この表と問で示さ
①~⑧の中から一つ選びなさい。 ただし、 水の蒸発エンタルピーは-44kJ/mol とする。
分子 (気体)
H₂O
① 359
H2
結合エネルギー [kJ/mol]
926
436
1608
CO2
(2)
718
③③ 3590
④ 4080
5130
⑦ 7180
⑧ 8550
⑤ 4690
K
HCl+NaOH→Na+H:5
問5 濃度未知の塩酸200mLと濃度未知の水酸化ナトリウム水溶液 200mLを混ぜたところ
混合水溶液のpHは1.0となり、 その時に上昇した温度は 6.72Kであった。 この時用いた
塩酸の濃度 [mol/L] として最も近い値を①~⑥の中から一つ選びなさい。 ただし, 実験は
25℃で行い, 中和エンタルピーは25℃で-56.5kJ/mol であり、 この混合水溶液の比熱は
4.20J/ (g・K)で密度は1.00g/cmとする。
①
0.300
0.540
④ 0.700
⑤ 1.00
問い
44
+160g
+926×2
-75
=3504 CH4202
1-891
436x2 +02ta
CH+C
C2H22Oz
③ 0.600
6 1.20
42×400×6.72
CHy+202
20
^
56.5410
CO2 +2HO
(2015改)
436+100
0t=320
926
Hoz
Cox+2H2O (液)
-286-44
2-330
H2O
問5
-44
CO2+2H2O(液)
4.2×10×672×1×400=
185500
xx56.5
3.x=0:02
HCl + NaOH
0.24
- Nace +
H2O
1.0×1014014
=0.04
1012
000.0
【解 答】
問1 ④
問2
A
5. Zn と減
・使用していま
解
■説
女性も…
すくするた
として用
水素はほ
問1 H2O (液)
H2(気) +
+1/2302(気)
AH = 286 kJ
(a)
H2O (気) H2O (液)
AH = 44kJ
3
...(b)
N2 (気) + 3H2O (気) -
2NH3(気) +2202(気)
AH = 636 kJ
......(c)
二+(
する。
(a) 式+ (b) 式より H2(気) +
2)+1/202(気)
H2O (気)
AH = -242kJ
(+)
アンモニアの生成エンタルピーをx (kJ/mol) とすると,
反応エンタルピー)= (生成物の生成エンタルピーの総和) (反応物の生成エンタルピーの総和)が成
り立つので,(c) 式より
636 =2x-(-3 x 242)
N-H 結合の結合エネルギーをy (kJ/mol) とすると,
つので,
解答・解説
153
また、発生したCO2 の物質量をy (mol) とすると、発生した熱量について次式が成り立ちます。
110 × 0.10 + 394 x y = 70.1
したがって、容器に入れた黒鉛の質量は、
+1/2O2(気)→H2O(気)
3H(気) +)
.y=0.15(mol)
(0.10+0.15) × 12 = 3.0 (g)
△H=QkJ より
反応エンタルピー)= (反応物の結合エネルギーの総和) (生成物の結合エネルギーの総和)が成り立
つので、
H-O結合の結合エネルギー
ルギーをx (kJ/mol) とすると.
|-xx2
Q = ( A + 2) - x
x=(A+B-Q) (kJ/mol)
4 H2O(気)の生成エンタルピーは,-286(-44)=-242(kJ/mol)
(+1/2O2(気)→HO(気)
(気) +2
とすると,
+91-9
-242-436+;
AH = -242kJ より 0=0の結合エネルギーをq, (kJ/mol)
-926
Q1=496(kJ/mol)
黒鉛1mol を原子に分解するのに必要なエネルギーをq2(kJ/mol)とします。
C (黒鉛) +O2(気) → CO2(気)
ルビー変化を考えると
-394 = (q2+496) - 1608
AH-394kJ の両辺の物質を原子状態にするときのエンタ
2=718(kJ/mol)
よって,x=-45 (kJ/mol)
問2 問1の結果から,212N2(気) +2H2(気)NH(気)
AH = -45kJ
(反応エンタルピー)= (反応物の結合エネルギーの総和)(生成物の結合エネルギーの総和が
-45=
x945 +
×436-3y
よって, y=390.5 (kJ/mol)
用いた塩酸の濃度をy (mol/L) とすると,
したがって求めるエネルギーは60
中和で生じた水をx (mol) とすると,
(200 +200) × 1.00 × 6.72 × 4.20 × 10 = x × 56.5
12
x 718 = 3590 (kJ)
x=0.200 (mol)
【解答】
1x (yx 2000
200+200
-0.200 10-1.0 ×
1000
1000
y=1.20 (mol/L)
17
問1
⑦
問2 ③
問3 ③
問4 ③
問 5 ⑥
(-15)
CH4 (2) +20+(3)
+216x2
18
解
説
(394)
【解答】
問1 CH の燃焼エンタルピーは,次の反応式で表すことができます。
Co2 (24)
問1②
②
問2
問3 (a)... ③
(b)... ④
(c)...8
CH (気) + 202(気)
CO2(気) +2H2O (液) AH=QkJ
(反応エンタルピー) = (生成物の生成エンタルピーの総和) (反応物の生成エンタルピーの総和)より、
Q= (-394-2×286)-(-75.0)=-891(kJ/mol)
問2 C+O CO2 より, CO2が生じるときには燃焼前後での気体の物質量に変化はありません。
20+
M
1
→2CQより生じるCO 2 だけ気体の全物質量が増加します。 そこで,発生したCO
の物質量をx (mol) とすると, 燃焼前後での圧力変化に対して次式が成り立ちます。
x
(300000175500)×1.0 = x 8.3 × 10° × (273 +27). x=0.10 (mol)
=
PV=nRTは気体でのみ
成立する
説
問1 平衡状態ではv=v2 なので,v=ki[A]
したがって
k₁
これをK=
=
k2
[B]
[A]
k₁
に代入して
k₂
= [BP²xk₁
よって、U2=k2[B]2
問2 正反応が吸熱なので,温度が高くなると平衡は右に移動します。したがって、温度が高くな
[A] が小さく, [B]が大きくなり, 平衡定数は増加します。
回答
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