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化学 高校生

問2から問6までの解き方と答えを教えてください

①火力発電の燃料として、天然ガスよりも石炭を用いる方が、一定の電力量を得る際の二酸化炭素 CO2 排出 が多いことが問題視されている。 そこで、アンモニア NH3 を燃料として石炭に混合して燃焼させることで、1 石炭火力発電からのCO2 排出を減らす技術が検討されている。 従来 NH3 は、主に天然ガスに含まれるメタン CH4 と空気中の窒素 N2 から製造されてきた。 ③その製造工程は 以下の3つの熱化学方程式で表される反応により、 CH4(気)とN2(気)とH2O(気)から、 NH3(気)とCO2(気)を 生成するものである。 (反応1) CH (気) +H2O(気)CO(気)+3H2(気) AH=+206kJ (反応2) CO (気) +H2O(気)→H2(気) + CO2(気) AH=41kJ (反応3) N2(気) +3H2(気)2NH3(気) ▲H=-92kJ このように得られる NH3 は、 燃焼の際には CO2 を生じないものの、製造工程でCO2を排出している。 発電 によるCO2 排出を減らすために石炭に混合して燃焼させる NH3 は CO2を排出せずに製造される必要がある。 そこで、太陽光や風力から得た電力を使い、水の電気分解により得た水素を用いる NH3 製造法が開発されて 2 いる。 必要があれば以下の値を用いて次の各問いに答えよ。 物質(状態) CH4 (気) CO2(気) H2O (液) 生成エンタルピー[kJ/mol] -75 -394 -286

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化学 高校生

急ぎです‼️ 熱化学方程式の問題です。 この第5問と問題が全く分かりません、、 大変でしたら全部でなくてもいいので、解説していただけると助かります🙇🏻‍♂️💦 2枚目の画像が解答です。

第5問 (18点) ① 火力発電の燃料として、 天然ガスよりも石炭を用いる方が、 一定の電力量を得る際の二酸化炭素 CO2 排出 が多いことが問題視されている。 そこで、 ② アンモニア NH3 を燃料として石炭に混合して燃焼させることで、 石炭火力発電からのCO2排出を減らす技術が検討されている。 従来 NH3 は、 主に天然ガスに含まれるメタン CH」 と空気中の窒素 N2 から製造されてきた。 ③その製造工程は 以下の3つの熱化学方程式で表される反応により、 CH4 (気)とN2(気)とH2O (気)から、 NH3(気)とCO2(気)を 生成するものである。 (反応1) CH (気) +H2O(気)→CO(気) +3H2(気) AH=+206kJ (反応2) CO (気) +H2O(気)→Hz(気) + CO2(気) △H= -41kJ (反応3) N2(気) +3Hz(気)→2NH3(気) AH-92kJ このように得られる NH3 は、 燃焼の際には CO2 を生じないものの、製造工程で CO2を排出している。 発電 によるCO2排出を減らすために石炭に混合して燃焼させる NH3 は CO2を排出せずに製造される必要がある。 そこで、太陽光や風力から得た電力を使い、 水の電気分解により得た水素を用いる NH3 製造法が開発されて いる。 必要があれば以下の値を用いて次の各問いに答えよ。 物質 (状態) 生成エンタルピー [kJ/mol] CH4 (気) -75 CO2(気) -394 H2O (液) -286 問1 下線部①に関して、石炭燃焼のモデルとしてC(黒鉛)の完全燃焼反応の熱化学方程式を書け。(2点) 問 天然ガス燃焼のモデルとしてCH(気)の完全燃焼反応の熱化学方程式を書け。 ただし生成物に含まれる水 CH4(気) +20 2H2O(液)+CO2 H2O(液)とする。 (4点) 問3 問1の熱化学方程式より 1.0 kJ のエネルギーを得る際に排出されるCO2の物質量は問2の熱化学方程式 により 1.0kJのエネルギーを得る際に排出されるCO2 の物質量の何倍か、 有効数字2桁で答えよ。 (2点) 問4 下線部②に関して、 NH3(気)の燃焼反応からは N2(気)とH2O (液) のみが生じるものとする。この反応の 熱化学方程式を書け。 ( 4点) 問5 C(黒鉛)とNH3(気)を混合した燃焼(問1と問4の熱化学方程式)により 1.0 molのCO2(気)を排出して得 られるエネルギーを、 問2の熱化学方程式により 1.0molのCO2(気)を排出して得られるエネルギーと等しくす るためには、1.0molのC(黒鉛) に対して NH3 (気)を何mol混ぜればよいか。 有効数字2桁で答えよ。 (2点) 問6 下線部③の製造工程により 1.0 mol の NH(気)を得る際に何kJ のエネルギーが吸収されるか、または放 出されるかを有効数字2桁で答えよ。 (4点)

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化学 高校生

(3)の式の意味を教えてください。お願いします

H=1.0C=12 N=140=16 基本例題24 気体の溶解度 →問題 238 239 水素は, 0℃, 1.0×10 Pa で, 1Lの水に22mL 溶ける。 次の各問いに答えよ。 (1) 0℃ 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何molか。 DES 第Ⅲ章 物質の状態 (2)0℃, 5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何mL か。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0×10 Pa に保ったとき, 水素は何mol 溶けるか。 考え方 O ヘンリーの法則を用いる。 (1) 0℃, 1.0 × 105 Pa におけ る溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を用い 解答 (1) 0℃ 1.0×10 Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L 22.4L/mol =9.82×10-4 mol TES 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105 Paでは, 5.0×105 1.0×105 9.82×10-4mol x る。 別解 溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下では, 圧力が変わっても一定である。 (3) 混合気体の場合,気体の 溶解度は各気体の分圧に比例 する。 -=4.91×10-3mol=4.9×10-3mol (2) 気体の状態方程式 PV =nRT から Vを求める。 4.91×10-3mol×8.3×10°Pa・L/(K・mol)×273K L/(K) 273 K V=OUT 5.0×105 Pa =2.2×10-L=22mL 品番 ■別解 圧力が5倍になると,溶ける気体の物質量も5 倍になる。 しかし、この圧力下で溶ける気体の体積は, ボイ ルの法則から1/5になるので,結局, 同じ体積22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10 Pa×1/4=2.5×105 Pa なので, 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-4molx (2.5×105/1.0×105) =2.5×10-mol 5×10-3

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化学 高校生

高校化学基礎です。 下の問題の、赤線を引いた部分なんですけど、モル濃度を求める問題なのに、物質量を求めて、その求めた物質量が答えとなっているんでしょうか?? どなたか解説お願いします🙏

えよ。 重要例題 8 濃度 結晶の析出 N=14,O=16, K=39 問1 質量パーセント濃度が20%の硝酸カリウム KNO。 水溶液のモル濃度は何mol/L か。最も適 当なものを、次の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし、溶液の密度を1.1g/cm とする。 ① 0.20 ② 0.22 ③ 1.0 ④ 1.1 ⑤ 2.0 ⑥ 2.2 [2015 追試〕 問2 図は硝酸カリウム KNO の温度による溶解度の変化を表している。 60℃の水 100g に硝酸 カリウムを 90.5g 溶かし,この水溶液を30℃に冷却した。このときに析出する硝酸カリウムの 質量とその物質量の組合せとして正しいものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。 質量[g] 物質量 [mol] ① 50.5 0.50 50.5 1.0 70.0 0.50 70.0 1.0 101 1.0 溶解度〔g/100g 水] 40 8110 30 60 温度[℃] 0 考え方 問 1 KNO3 ント濃度 水溶液 1L の質量 質量パーセ水溶液 1L → 中の KNO の質量 モル質量 水溶液 1L 中のKNO の物質量 KNO3 水溶液 1Lの質量は, 1L=1000cm3 より 1.1g/cm×1000cm=1100g この水溶液に含まれる KNO3 の質量は, 20 1100g× -=220g 100 したがって, KNO3の物質量は, Note 問2 グラフより, 60℃で水100g に KNOは110g 溶けるので,加えた 90.5g はすべて溶ける。 また, 30℃で水100g に 40g 溶けるので,この水溶液を 30℃まで冷却すると, 水溶液中に KNO3 は 40g 溶 けている。 したがって, 溶けきれずに析出した KNO3 の質量は, 90.5g-40g=50.5g KNO3 のモル質量が 101g/molであるので,KNO の物質量は, 50.5 g = 0.500 mol 220g_ =2.17...mol≒2.2mol 101g/mol よって,モル濃度は 2.2mol/L。 FIT 101g/mol 解答 問1⑥ 問2① 第2編 物質の変化

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