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化学 高校生

式を立てるところまでは出来ましたが解き方が分からないので教えて頂きたいです。

目標 10分 6 平衡時の物質量の計算 (1) 次の問題を下表を利用して(i)~(v)の順に従って解け。 容積 V[L]の密閉容器に水素 H2 1.0 mol とヨウ素12 1.0 mol を入れて1000℃に保つと、平衡状 態に達した。このとき,容器内に H2, 12, HI がそれぞれ何mol 存在するか。小数第2位まで求めよ。 1000℃における平衡定数Kを20とする。 √5=2.24 (i) この気体反応の化学反応式の係数を記し、各物質の変化量比を合わせて記せ。 (i)H2 と I2 の反応前に,問題の値(H21,ともに 1.0mol) を記す。 また,平衡時のHI をæ 〔mol]と する。 ()()より、HI の変化量が+ r 〔mol] とわかるので,これを基にH2, I2 の変化量を比例計算で求め よ。 (iv)各物質について,平衡時の物質量を求め,これをモル濃度に換算せよ。 (v) 平衡定数 K を与える式に(iv)で求めた各物質のモル濃度を代入し,K=20 として,πについての 2次方程式を解け。 | HI [ 化学反応式 変化量比 反応前 変化量 平衡時 モル濃度 平衡定数 [Hz] = K= V ] H2 [HI] 2 [H2] [I2] iom 1.0 mol(ii) [H] mollom ] mol lom mol/L + [I2] | 1₂ 1.0 mol(ii) V mol om -=20 Tom molom lom mol/L [HI] 0 mol [H]| mol x [mol] (ii) IC ] H2 1₂ HI V I mol/L (i) (iv) mol mol mol

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化学 高校生

化学の平衡の問題です。解き方がまったくもってわからないので教えて欲しいです!!

模試対策 ⑩ 平衡>美永 311 次のA~Cの文を読み, 問 1~7に答えよ。 答の数値は四捨五入により有効数字2桁で記せ。 ただし, 気 体は理想気体として扱うことができ, 固体触媒の体積は無視できるものとする。 また, 必要があれば次の 数値を用いよ。 気体定数R=8.3×10² Pa・L/(K mol) √2=1.41 A メタノール CH3OH は、 低公害自動車用の燃料や水素一酸素燃料電池の水素供給源などとして広く 利用されており、工業的には, 一酸化炭素と水素に固体触媒(CuO/ZnO/Alz0s) の存在下、約 520K, 約 1.0×107Paの条件下で製造されている。 以下では, ① 式以外の反応は考えないものとする。 CO (気) +2H2 (気) CH3OH (気) 問1① 式の反応に関する次の(ア)~ (オ) の記述のうちから、正しいものを二つ選びその記号を記せ。 (ア) 平衡状態においては、正反応と逆反応の反応速度は等しい。 (イ) 平衡状態においては,正反応と逆反応はどちらも起こっていない。 (ウ) 平衡状態において,物質量比は常に CO:H2CH3OH=1:2:1となる。 (エ) 触媒を加えると、正反応の反応熱は小さくなる。 (オ) 触媒を加えると、正反応と逆反応の活性化エネルギーはともに小さくなる。 問2 ① 式の平衡定数Kを平衡状態における各成分のモル濃度 [CO]、 [H2] [CH3OH] を用いて表せ。 B体積可変の反応容器に CO 1.0 mol と H2 2.0 mol を入れ, 固体触媒を加えたのち, 温度を520K, 圧 力を 2.60 × 106 Paに保ったところ、 ①式の平衡状態(状態Ⅰ) になった。 このとき気体の体積は 3.32L であった。 状態 Ⅰ から,温度を520 K に保ったまま圧縮して, ある体積に保 つと新たな平衡状態(状態II) になった。 問3 状態 Ⅰ において反応容器内に存在する気体の物質量は合計何 mol か。 Klom 00.0110 01.0 問4 温度 520 K における ① 式の平衡定数Kの値を単位とともに記せ。) 問5 状態 ⅡIⅠにおける CH3OH のモル濃度は状態Ⅰのときの 2.82 (=2√2) 倍であった。 状態ⅡIにおけるCO のモル濃度は何mol/L か。 は 問6 状態 ⅡIにおける気体の体積は何Lか。 体積可変の反応容器に CO 1.0mol と H22.0 mol を入れ, 温度を520K, 圧力を 2.60×10-Paに保ったと き ①式の反応によって生成するメタノールの物質量と反応時間との関係を表すグラフは図1のようにな った。なお, ①式の反応の熱化学方程式は次の②式で表される。 CO (気体) +2H2 (気体) = CH3OH (気体)+93 kJ ② 問7他の条件はそのままで, 下線部の条件を次の(1), (2) のように変化させた場合, 生成するメタノー ルの物質量と反応時間との関係を表すグラフの概形として最も適するものをそれぞれ一つずつ選 びその記号を記せ。 ただし, それぞれの図中の破線は, 下線部の条件で反応させた場合のグラフ (図 1) である。 (1) 圧力を 2.60 × 106 Pa よりも高くする。 メタノールの物質量 図1 反応時間

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化学 高校生

なぜ気体の状態方程式使うのか分かりません。ヘンリーのときの問題とも区別もつきません。この問題は状態方程式使うとか、分かるような区別の仕方ありますか。自分なりにはやってるんですけど、多分自分のやり方は間違えてて

K=39 アンモニ 比例する。 なる。 るため, 沸 透析 性溶媒 ■く見える す。 また、 する操作 O →問題 50 硝酸カ するので、 m=118.2 ol なので 8.3×103 基本例題8 気体の溶解度 0g=210g の差に相当 たがって, 22.4L/molが使える 問題 51.52 水素は、0℃ 0℃ LOK10Pa で、Lの水に 22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 DL の水に溶ける水素は何molか。 5 10℃, 5.0×10Pa で (20℃,5.0×105Pa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11の水に接触させて 0℃, 1.0×10Pa に保ったとき、水素は何mol溶けるか。 H=1.0 C=12 N=140=16 (1) 0℃, 1.0×105Pa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 考え方 解答 ヘンリーの法則を用いる。 4 (1) 0℃, 1.0×105Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L =9.82×10-4mol 22.4L/mol 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105Pa では, 5.0×105 9.82×10mol× =4.91×10mol=4.9× 0-3mol 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。 Jon れきたらへ DVENRTを使う 「考え方 (1) At=Km から凝固点降 下度を求める。 (2) グルコースの物質量を [n [mol], 溶液の体積をV [L], 絶対温度をT[K] と すると, ファントホッフの 法則 NLV=nRT が成り立 つ。 12.5×105.1L m2 とする 251.0×1071412+16+ (14+1+1)×2=60g/mol 出するか。 基本例題 9 希薄溶液の性質 次の各問いに答えよ。 ただし, 水のモル凝固点降下を 1.85K kg/mol とする。 (1) 2.4gの尿素 CO (NH2)2 を水100g に溶かした水溶液の凝固点は何℃か。 (2) 1.8gのグルコース C6H1206 を水に溶かして100mLにした水溶液の浸透圧は、 27℃で何Paか。 180) TT 1.0×105 (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 5.0×105 Pa =2.2×10-2L=22mL 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1.0×10Pa ×1/4=2.5×10 Paなので, 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-mol×(2.5×105/1.0×105) = 2.5×10-3 mol →問題 54~57 ■解答 (1) 尿素 (分子量60) は (2.4/60) mol, 溶媒の水は100g= 0.100kgなので, 凝固点降下度は, (2.4/60) mol △t=1.85K.kg/mol× -=0.74K 0.100 kg したがって, 凝固点は 0℃ -0.74℃ =-0.74℃となる。 (2) グルコース (分子量180) は (1.8/180) mol, 水溶液の体積 は 0.100Lなので, I = (n/V) RT から, (1.8/180) mol II = -x8.3x10³ Pa L/(K-mol) x (273+27) K=2.5×105 Pa 0.100L 第Ⅰ章 物質の状態

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青線の式なる理由がほんとに意味がわかりません。どう考えたらこうなりません。考え方を教えてください

16 体が0 思考 えよ。 5. ヘスの法則次の熱化学方程式を用いて, 下の各問いに答えよ。 何 せるに 水の密 た点 か。 1/200 kJ 02 H2102 1 H2+ -O2 C(黒鉛) + O2 H2O (液) △H=-286kJ 2 Jom blad fr H2O (気) △H=-242kJ co2 △H=-394kJ 3 CH4O (液) + 102 2 VISHNU 焼 ΔH=-726kJ 726 KJ kJ/ 2 KJ H=1.0 0=16 CO2+2H2O (液) 水の蒸発に伴うエンタルピー変化は, 1.0gあたり何か。 メタノール CH4O (液)の生成エンタルピーは何kJ/mol か。 知識 86. 生成エンタルピーと反応エンタルピー 二酸化炭素CO2, 水H2O (液),プロパン C3HB の生成エンタルピーは, -394kJ/mol,286kJ/mol, -107kJ/mol である。 (1) CO2, H2O(液), C3Hg の生成エンタルピーを熱化学方程式でそれぞれ表せ。 (2) C3Hg の燃焼エンタルピーをx[kJ/mol] として, C3Hg の完全燃焼を表す熱化学方 程式を記せ。 (3) C3H の燃焼エンタルピーは何kJ/mol か。 第Ⅱ章 思考 SELI 87. 化学反応と熱・光次の文中の下線部が誤っているものを2つ選び, 正しい記述に改 は何molが。 めよ。 物質の変化と平衡 (ア) 反応エンタルピーは、生成物のもつエンタルピーから反応物のもつエンタルピー を引いた値に相当し,前者が後者よりも大きいときは、発熱反応になる。 (イ) 化学反応に伴って,エネルギーの一部が光として放出される反応を光化学反応と 2 lider いう。 吸収 (ウ) 吸熱反応がおこると, その周囲の温度が下がる。 16 (1) (エ) H2+O2 H2O2 (液) △H=-188kJ で表される △H は, 液体の過酸化水素 の生成エンタルピーである。 (オ)光合成では、光を吸収して,二酸化炭素と水から糖類と酸素がつくられる。(C) 思考 BM (1) 88. 化学反応と熱・エントロピー 次の記述のうち, 誤っているものを3つ選べ (ア) 大きい吸熱を伴う反応は, 自然に進行しやすい。 (イ) 発熱反応では、物質のもつエンタルピーは減少する。 放出 (ウ) 鉄は乾いた空気中で酸化され Fe2O3 になる。 このとき, まわりから熱を吸収す。 (エ) エントロピーの増大, すなわち乱雑さが増す反応は, 自然に進行しやすい。 (オ) 反応エンタルピーを直接測定することが困難な場合, ヘスの法則が利用される 液体の水2ml が生成する反応エンタルピー

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化学 高校生

解説がなくて全て分かりません。 よろしくお願いします。。

結合エネルギー 20230421 2 H2O (気) 1mol 中の0-H結合を, すべて切断するのに必要なエネルギーは何kJか。 最 も適当な数値を,下の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, H-H および 0 0 の結合エ ネルギーは、それぞれ436kJ/mol, 498 kJ/mol とする。 また,H2O (液) の生成熱 [kJ/mol] および蒸発熱 [kJ/mol] は, それぞれ次の熱化学方程式で表されるものとする。 [] kJ 代入するだけ。 H2 (気) +1202 (気) = H20(液) + 286 kJ… (1) H2O (液) = H2O (気) - 44kJ ... (2) ① 443 ② 692 ③ 927 ④ 971 ⑤ 1176 [解答] N2とH2 から NH3 が生成する反応 N2 (気) + 3H2 (気) 2NH3 (気) について, 次の問い (a~c) に答えよ。 2 a (1) 式の反応における反応熱, および結合エネルギーの関係 を図1に示す。 NH3 分子の N-H結合1mol 当たりの結合エ ネルギーは何kJか。 最も適当な数値を、次の①~⑤のう ちから一つ選べ。 [ JkJ ① 46 ② 391 (3 782 ④ 1173 ⑤ 2346 とばす 高2N(気) 6H(気) チ N.(気) +6H(気) N₂()+3H₂ (9) 2NH (気) [946kJ |1308kJ 192kJ b (1) 弐の反応につい て文献を調べたとこ ろ、 右の記述 (ア~エ) および図2に示すエ ネルギー変化が掲載 されていた。 これら と図1をもとに,こ の反応のしくみや触 媒のはたらきに関す る次の記述 (I~III) について, 正誤の組 合せとして最も適当 なものを,下の①~ ⑧ のうちから一つ選 -1- 図1と図2より, N2, H2 分子の結合エ ( )組( ) 番 名前 ( (1) ① 正 ② (2) ③ (4) 文献調査のまとめ 触媒がないとき ア (1) 式の反応は,いくつかの反応段階を経て進行する。 イ正反応の活性化エネルギーは,234kJである。 触媒があるとき ウ (1) 式の反応は,いくつかの反応段階を経て進行する。 エ正反応の活性化エネルギーは, 96kJである。 | N.(気) +3H2(笑) 触媒あり I II III I ⅡI III IE IE IE ⑤ 誤 正 IE 正 IE IE IE (6) 誤 IE 誤 IE ⑦ 誤 IE 正 誤 誤 8 誤 誤 234kJ 反応の進む方向 図2 NH」の生成反応におけるエネルギー変化 ネルギーと活性化エネルギーを比較すると, (1) 式の反応は気体状態で次の反応段階 を経ていないことがわかる。 N2 (気) → 2N (気) ・・・ (2) H2 (気) → 2H(気) ・・・ (3) 1 ⅡⅠ 図2より, 触媒のあるときもないときも、 逆反応の活性化エネルギーは正反応よ りも大きいことがわかる。 図2より, 反応熱の大きさは, 触媒の有無にかかわらず, 変わらないことがわか る。 ( ) 正 96kJ 誤 誤 ) 2NH, ()

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(4)でa=-Aw^2sinwtと、-w^2xがあるとおもうのですが、どっちにも当てはめられるのに、-w^2xじゃないと、だめですか

110章 力学Ⅱ 基本例題 30 単振動の式 図のように,質量 1.0kgの物体が,原点Oを中心と して,x軸上で振幅5.0mの単振動をしている。 x=3.0mの点Pにあるとき、物体は12Nの力を受け -0.50 0 ているとする。 指針 単振動の基本式を用いて計算する。 (1) 運動方程式F=mw'xから角振動数ωを 求め, T=2π/ωから周期を計算する。 (2)(3) x=Asinwt を用いて sinwt を求め, coswt を計算し, 速さを示す式v=Awcoswt から算出する。 また、振動の中心では速さが最 大になる。 おける速度、加 4) (5) a-ω'xを用いる。 加速度の大きさが 最大となるのは,振動の両端である。 解説 (1) 運動方程式F=-mw'xに, 点Pでの値を代入すると, -12=-1.0ײ×3.0 w=4.0 w=2.0rad/s 周期は, 2π T= W ○ 変位 x を表す式 x = Asinwt から, 3.0 = 5.0 sinwt xx (1) 単振動の角振動数と周期を求めよ。 (2) 物体が点Pにあるとき,その速さはいくらか。公ずつぼつが① (3) 振動の中心を通過するとき,物体の速さはいくらか (4) 物体がx=-0.50mの点Qにあるとき, 加速度はいくらか。 I 20 (5) 物体の加速度の大きさの最大値はいくらか。 本例題31 2π 2.0 == 3.14 sinwt 3 5 JESC 3.1s 基本問題 217,218,219 ばね振り子 Q 12N V=Awcasit にもっていく 3.0cm Goog 4 sin'wt+cos'wt=1から, coswt=± 点Pでの速さは, v=|Awcoswt|= 5.0×2.0× <=8 -=8.0m/s 5 (3) 振動の中心では,物体の速さが最大になる v=Aw=5.0×2.0=10m/s (4) 加速度と変位の関係式 α=-ω'x を用い a=-2.02×(-0.50)=2.0m/s2 と、 5 右向きに 2.0r (5) 振動の両端で加速度の大きさが最大とな a=Aw²=5.0×(2.0)²=20m/s2 Q Point 単振動の特徴 単振動において,振動の中心では, 速さが 加速度および復元力の大きさが0となる。 振動の両端では,速さが0. 加速度および 力の大きさが最大となる。

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