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化学 高校生

(1)と(3)がいまいちよく分からないので教えてほしいです! 特に間隙の事が上手く想像出来ないので詳しくお願いしますm(_ _)m

1523章 物質の状態と平衡 244 フラーレンと密度 Coo は炭素原子 60 個が共有結合で つながったサッカーボールに似た分子であり,分子間力によっ てできるだけ密に詰まった分子結晶をなしている。その際 Coo 分子の中心が面心立方格子の金属結晶の金属原子の位置を 占める最密構造をとる。 原子量C=12, アボガドロ定数 6.02×102mol'√2 = 1.41, √3 = 1.73とし,また, 1nm 107cmである。 Oood 科学館 09 (1) Coo 結晶中で最も近い二つのCoo 分子の中心間距離は1.00nm である。 C60 結晶単 位格子の一辺の長さは何 nm か。 小数点以下第2位を四捨五入せよ。 ____(2) Co の結晶の密度は何g/cmか。 小数点以下第2位を四捨五入せよ sofa 図1 XX(1) 245 結晶のすき間 図1は面心立方格子の単位格 子を示したものである。 この単位格子中には,原子 が頂点に位置する正八面体の中心にできるすき間 (八面体間隙, 図 2) と, 正四面体の中心にできるす き間 (四面体間隙,図3)がある。 √2=1.41 とする。 面心立方格子の単位格子中に正八面体間隙,正 四面体間隙はそれぞれいくつ存在するかを答えよ。 なお, すき間の個数を数えるとき, すき間が隣接 する単位格子で共有されるときには, 共有する単 位格子の数で割ること。この考え方は単位格子に含まれる原子を数えるときと同様で ある か this tre 2)正八面体間隙と正四面体間隙の中心にそれぞれ原子を配置させた。 これらの中心原 子に隣接する原子数を正八面体間隙と正四面体間隙それぞれについて答えよ。 図3 * x(3) ある金属の結晶は, 面心立方格子の構造であることが知られている。 この金属の原 子は球とみなすことができ, 隣接する原子同士は接触している。 この結晶の正八面体 間隙に入ることができる球の最大の半径は,単位格子の一辺の長さの何倍になるか。 有効数字2桁で答えよ。 (東工大改) 立 Sola****** 図2

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化学 高校生

丸がついている最後の問題の解答なのですが、線が引いてあるところ(3枚目)のV1とV2の濃度の指数ってなぜ分かるのでしょうか? たしか実験で求めるものでしたよね?この反応は素反応だからとか覚えるんでしょうか?

(2) KをK, を用いて表せ。 4. 次の文章を読み、以下の設問 (1)~(3)に答えよ。 高温におけるヨウ化水素の分解反応と生成反応は,次の式 ② で表され る。 物質量 [mol] 1.4 1.2 1 0.8 0.6 物 0.4 0.2 2HIH + Is この反応に関する2種類の実験を行った。 なお, 室温においては,HI の分解反応と生成反応は,いずれも進行しないとする。 実験1 室温において, HI のみが1.2mol入っている体積が5.0Lの密 閉された容器がある。 容器内を一気にあたため, ある一定の温度 Ti [K] に保持したところ反応が進行した。 温度が Ti [K] になった時刻を 反応開始時刻 0 分とし, そこから時刻分までの HI の物質量の時間変化は 図2に示す結果となった。 なお, 温度 T1 [K] では, HI, Hz, Iz はすべて気体 である。 この実験では, 容器の体積は、図2の時刻 0分から時刻分まで, 変化しないとする。 実験2 室温において, H2 と I が 1.5mol ずつ入っている体積が10.0Lの密閉 された容器がある。 容器内を一気にあたため,実験1 と同じ温度 T] [K] に保 持したところ, 反応が進行した。 温度がT] [K] になった時刻を反応開始時刻 0分とし、 各成分の物質量の時間変化を観測した。 なお, 温度 Ti [K]では, HI, H2, Iz はすべて気体である。 この実験では, 容器の体積は変化しない とする。 Ea RT (1) 実験1において, 時刻分に見かけ上、 反応が止まっているような状態 になった。 図2における時刻分から時刻た分まで, HI の物質量はどのよ うに変化するか。 解答用紙のグラフ Aに実線で描け。 また, 時刻 0分から時刻を分まで, H2 の物質量はどのように変化するか。 解答用紙のグラフBに実線で描け。 (2) 実験2において, 時刻ち分に見かけ上, 反応が止まっているような状態 になった。 時刻 0分から時刻な分(ただし, た>た) まで, HI の物質量はどの ように変化するか。 解答用紙のグラフCに実線で描け。 また, 時刻 0分から時刻を分まで, Iz の物質量はどのように変化するか。 解答用紙のグラフDに実線で描け。 (3) 実験1で, 反応開始からた分経過した後に, 容器内の温度をT] [K] に保ち つつ, 容器は密閉したまま、ゆっくりと容器の体積を減少させた。このとき 式②の平衡はどうなるか。 次の(a)~ (c)の中から適切なものを選び, 記号で答 えよ。 (a) HI が減少する方向に移動する。 (b) HI が増加する方向に移動する。 (c) どちらにも移動しない。 5. 次の文章を読み、以下の設問 (1)~ (3)に答えよ。 化学反応の反応速度定数k は, 活性化エネルギーE[J/mol], 絶対温度 T [K] と気体定数R [J / (mol・K)] を用いて, 式 ③ のように表すことができる。 k=Ae RT ここで, A は頻度因子とよばれる定数である。 式③の両辺の自然対数(底をe とする対数) をとると, 式④になる。 logek=-- +log. A t₁ 時刻 [分] 図 2. HIの物質量の時間変化 0 0 〈解答用紙の図〉 0.8 量 0.6 質 0.4 物 0.2 グラフA (HIの時間変化) 1.4 1.2 物質量 [mol] 0 1 0.8 量 0.6 04 物 0.2 物質量[mol] 0 グラフ B (H2の時間変化) 1.4 1.2 '0 2 E 1.5 0 1 物 0.5 0. 41 |時刻 [分] グラフCHIの時間変化) 2.5 物 0.5 2 時刻 [分] ts 時刻 [分] 1₂ fa 時刻 [分 1₂ グラフD(I2の時間変化) 2.5 2 1.5 1 ta ta 式③ は logokが今に対して、傾きで直線的に変化することを示している。 HIの分解反応 (2HI- Hz + Is) における, 温度 T [K] と反応速度定数k [L/(mol・s) ]の関係は, 表2および図3のようになる。こ

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化学 高校生

⑵解説4~5行目の下線部のようにいえる理由が分かりません。解説お願いします🙇🏼‍♀️

例題 43 20 46℃における水の飽和蒸気圧は1.0 × 10Pa である。なお、水に 溶け込む空気の量は無視できるものとする。 vis (1) 容積 2.0Lの真空容器に,46℃, 1.0×105 Paにおいて乾燥空気1.0Lと水1.0L を封 入した。 これを 46℃に保つと、容器内の空 気の分圧および全圧は何 Pa となるか。液 体の水の体積は変化しないものとする。 (2) ピストンの付いた体積可変の容器に 1.0×10 Pa 46℃, 1.0 × 10 Pa において乾燥空気 1.0L と水1.0Lを封入した。 外圧を1.0×105 Pa, 温度を46℃に保つと, 容器内の空気の分 圧は何 Pa となるか。 また, 気相の体積は Lとなるか。 0008-0018 もし気相ヘルだったら 空気は水に溶ける! ここが ポイント P水蒸気 = 2. 全圧空気+P水蒸気 = [解 TUS (1) 1.0Lの水があるので、 気相の体積は2.0-1.0=1.0(L) である。 空気に とっては封入時と T, V が等しいので, 封入後,徐々に水の蒸発が進み, 蒸発平衡に達する。 201 ( 46℃での飽和蒸気圧)=0.10×105 (Pa) 気相 水 気相 1.0 x 10 x 1.0 = 9.0 x 10 x V Pa L Pa L 空気と液体の水があれば、 P水蒸気= (その温度での飽和蒸気圧) - 118- 水 P空気= 1.0×105 (Pa) (1.0 +0.10) ×105 = 1.1 ×105 (Pa) (2) 容器内の圧力は外圧に等しく 1.0 × 10 Paとなる。水蒸気については と同様に蒸発平衡にあるから水蒸気 == 0.10 × 10Pa である。したがって, 全圧=空気 +0.10 × 105 = 1.0 × 105より, 2 P空気 = 9.0×10 (Pa) > 空気の分圧が封入時よりも減少するのは、ピストンが上昇して気相の体 積が増加したためである。 このときの気相の体積をV [L] とすれば、空気 については封入時ととTが同じであるので,ボイルの法則が適用できる。 V = 1.1 (L) PV=一定

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