入試攻略への必須問題
オゾンは一酸化窒素と反応して、 酸素と二酸化窒素になる。 この反応は
オゾン 1molあたり200kJの発熱反応である。
オゾンと一酸化窒素が反応する際には, 生じたエネルギーの一部は光と
して放出される。光のエネルギーは波長に応じて異なるが, 1mol の光子
のエネルギーEは,E[J/mol]=0.120〔J・m/mol] + 光の波長 〔m〕 とし
て計算できる。 反応物各1分子が反応して生じるエネルギーが、1個の光
子として放出されるとした場合に,放出される光の波長を答えよ。ただし、
有効数字は3桁, 単位は nm と
一
解説 熱化学方程式で表すと,
光の波長[m]=
03 (気) + NO (気)=O2(気) + NO2 () + 200kJ
1分子ずつ反応して1個の光子が放出されるので, 1mol ずつ反応する
1molの光子が放出されることと, 問題文に与えられた式より 200kJのエミ
ルギーが 1molの光子のエネルギーになるときに放出される光の波長は,
0.120 (J.m/mol) 0.120[I・m/mol]
E[J/mol]
200×10 [J/mol]
=
=6.00×10-7[m]
1[nm]=1×10 [m] なので単位を変換すると,
1 [nm]
6.00×10-7〔m〕 x
1x10-⁹ (m)
答え 6.00 × 102 nm
(早稲田大)
-=6.00×102 [nm]
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