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化学 高校生

問4なのですが水の量がrの増加にしたがって減少するというのがわからないです。教えて頂きたいです。 よろしくお願いいたします。

第1問 る。 シリンダー A, B はそれぞれ別々の恒温槽の中に置かれていて, A は 57℃, B は 17℃ ピストンの付いたシリンダー A, B がコック C1 を介して連結された下図のような の一定の温度にそれぞれ保たれている。 Aにはコック C2 の付いた細管a が接続されていて、 体の燃焼実験を行うことができる。 また, シリンダー A,Bの連結部やAに接続されている 気体を導入 排出することができ, B には点火装置(図には記されていない)が付いていて この装置を用いて次の操作 ①~③をこの順に続けて行った。 これに関して問1~4に答え 管の内容積は無視できる。 ただし、以下で気体はすべて理想気体としてふるまい, 空気は窒素と酸素の と酸素の体積比4 4:1の混合 ものとし、必要が 気体であるとする。答の数量(数式の中の係数も含む)は有効数字2桁で表すもの あれば次の数値を用いよ。 気体定数 R=8.3×10°L・Pa/(K・mol) 57℃における蒸気圧 「メタノール: 560mmHg 水 : 130 mmHg 760mmHg = 1.0×10 Pa ハイパー化学 ②2) コック C を開き、シリンダーAのピストンを押してA内の気体をすべてシリンダー B に移した。 C を閉じたのち, B内の混合気体を167℃ 1.0×10 Paに保った。 ③ シリンダー B内の混合気体Gに点火し、燃焼させた。 燃焼反応は、メタノール酸素の いずれか一方が消失するまで完全に進行し、 また、 この燃焼による生成物は二酸化炭素と 水だけであるとする。 燃焼後, B内の気体を167℃, 1.0×10 Pa に保った。 問1操作①でシリンダーA内に導入したメタノールがすべて気体として存在するためには, の値はどのような範囲になければならないか。 不等式で答えよ。 問2 操作 ①でシリンダーA内に導入されたメタノールの物質量を式で表せ 問3 操作③の終了後に未反応のメタノールが残っていないようにするには, rの値はどのよ うな範囲になければならないか。 不等式で答えよ。 問4の値が問1の条件を満たす(操作 ①でシリンダーA内に導入したメタノールがすべて 気体として存在する)場合について, 次の間に答えよ。 a 操作 ③で生成する水の量が最も多いのは,rの値がいくらのときか。 b 生成した水は操作 ③の終了後,どのような状態になっているか。 また、そのように考 えた理由も簡単に記せ。 恒温槽 (57℃) 恒温槽 (167℃) =1 シリンダー B シリンダー A A ⑧ コック C2 細管 [操作] ① 気体のメタノールと空気の混合気体(以下G とよぶ)があり,そのメタノールと空気の 体積比を,メタノール:空気=r: 1とする。 いま, コック C1, C2 を開き, 細管に真空 ポンプをつないでシリンダー A, B 内を十分に排気したのち, コック C を閉じた。 つい で細管aからA内に混合気体 G を, シリンダー内の気体の体積が1.0×10 Paで1.5L になるまで導入し, コック C2 を閉じた。 このとき, メタノールはすべて気体として存在 していた。 15% ho xo'pa ① h R 330 440 OR R T R T OLKES [ 15TF 1.0×100× 560x 760 P V h R T 766 x 1.0x105 130 問2. RT 52 10×10×1.5 × 8.7x 1078.330 ith CHOH+202 * = CO₂ +2H2C 160 3、 P V h 1 T L F+1 5 0 110x105 1.5 h パ 330 ② 1.0x1 R 440 ③ 1.0×10 R 440

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化学 高校生

なぜ発熱量なのに-0.57ではないのですか?

ある。こ ーと, こ TYP A 中和反応の反応エンタルピーは,H+ (酸)の物質量とOH (塩基)の物質量のうち,少ないほうで決まる。 a 中和エンタルピーとは酸のHと塩基 OH が反応して水 H2O1mol を生じるときの反応エンタルピーである。 強酸・強 基の中和による中和エンタルピーは、酸塩基の種類に関係なく、ほぼ一 定の値を示す。 Htag + OH-ag → H2O (液) AH=-56.5kJ ところで,加えた酸のH+の物質量と塩基のOHの物質量に過不足がある 場合、物質量の少ないほうが限定条件となり, 生成物の量が決定される。 ゆえに、HとOHの物質量をそれぞれ計算し,その少ないほうの物質量に 中和熱(中和エンタルピーの符号を変えたもの)をかけて発熱量を求める 例題 中和反応の発熱量 0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液100mL に, 0.20mol/Lの塩酸 100 mLを加えて中和したときの発熱量を求めよ。ただし、強酸と強塩基の水溶液 による中和エンタルピーは,-56.5kJ/mol とする。 【解き方 強酸・強塩基の水溶液の中和エンタルピーを表す熱化学反応式は, H2O (液) AH= - 56.5kJ → H*aq + OH aq 酸の出す H+ と塩基の出す OHの物質量はそれぞれ次のようになる。 CHAP. 5 エンタルピーと熱化学反応式 TYPE 063 064 2065 066 067 068 100 H+0.20 × = = 0.020 mol 1000 AH-436 OH;0.10 × 100 = 0.010 mol 1000 これより 4 OHがすべて中和されるため,中和反応 の物質量のほうが少ない。 で生じる H2O は 0.010 mol である。 したがって, 0.010mol分の中和反応による発熱量は, 56.5kJ/mol × 0.010mol = 0.5650.57kJ JJ JL A 答 0.57kJ <類題34 強酸と強塩基の水溶液による中和エンタルピーは-56.5kJ/molである。 いま。 0.20mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液100mL と, 0.20mol/L硫酸水溶液 100mLを混合したときに発生する熱量は何kJ か。 (解答 別冊 p.11) 153

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化学 高校生

理想気体の問題です。 (2)がなぜ④になるのか分かりません。 どなたか教えてください。

物質Aの質量を求めよ。 【知】 (3) 物質Aの分子量を式とともに答えよ。 【思】 5 下線部(iv) について、理想気体に関する次の(1)、(2)の各問いに答えよ。 なお、 実在気体では気体 の状態方程式を式変形した Z=PV/nRT の値が 1.00 からずれることがわかっている。 (1) 理想気体の条件として正しいものを次の①~④ から選び、 番号で答えよ。 【知】 ① 高温・高圧 ②高温・低圧 ③ 低温・高圧 ④ 低温・低圧 (2)400KのCH」 および 300K の CH」 とNH3の気体について、 Zの値が圧力P とともに変化する様子を図 3に示す。図3の W X Y の組み合わせとして適当なものを表1の①~⑥ から選び、 番号で答えよ。 ズレ外さいと理想気体 表 1 問5 (2) の選択肢 W Z 1.00 X Y W X NH3 (300K) CH4 (400K) CH4 (300K) 0.95 NH3 (300K) CH4 (300K) CH」 (400K) Y CH」 (400K) NH3 (300K) CH4 (300K) ④ CH」 (400K) ・CH」 (300K) NH3 (300K) 0.90 0 5 10 15 (5) CH」 (300K) NH3 (300K) CH」 (400K) 圧力P〔×10 Pa) CH」 ( 300K) CH」 (400K) NH3 (300K) 密 図3 ZとPの関係 2 図4のように容積1.0Lの容器 A と容積 4.0Lの容器Bが容積を無視できるコックつき管で接続されている。 温度を一定に保ちながら、容器Aに 2.0×105 Pa の酸素を、 容器Bに 2.0×10 5 Pa の一酸化炭素を入れ、(i) コックを聞いて気体を合 Offiti I

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化学 高校生

基本例題4の3の問題です。 考え方に 価電子の数が少ない原子は陽イオンになりやすい。 と書いてありますが答えは 価電子が2個の(オ)でした。しかし 調べてみると(ェ)の方は価電子が1個でした。 なぜこの問題の答えは(オ)なのでしょうか? ご回答よろしくお願いします

(4) 貴ガス以外の典型元素の原子では,最外殻 属し、その電子 置は,K2, L8, M8, N2 である。 (4) (ア)(イ)の価電子の数は4. 電子の数と価電子の数は等しい。 貴ガスは安定 であるため, 価電子の数を0とする。 は6, (エ)は6, (オ)は2である。(オ) 基本例題4 原子イオンの電子配置 →問題22-1 次の (ア)~(オ)の電子配置をもつ粒子について, 下の各問いに答えよ。 (イ) (ウ) (オ) (1) イオンはどれか, (ア)~ (オ)の記号で記せ。 また, そのイオンは,どの貴ガス原子 と同じ電子配置か。 元素記号を記せ。 (2)原子のうち, 周期表の第2周期に属するものをすべて選び, (ア)~(オ)の記号で記せ。 (3) 原子のうち, 陽イオンになりやすいものはどれか。 (ア)~ (オ)の記号で記せ。 (4) 原子のうち, 化学的に極めて安定なものはどれか。 元素記号で記せ。 考え方 陽子の数=原子番号なので, 元素が決定できる。 (1) 陽子の数と電子の数が等しいものが原子, 異なるも のがイオンである。 原子が安定な電子配置のイオンにな ると,原子番号が最も近い貴ガスと同じ電子配置になる。 (2)第2周期に属する原子の最外電子殻は,すべて内側 から2番目 (n=2)のL殻である。 (3) 価電子の数が少ない原子は陽イオンになりやすい。 (4) 貴ガス原子は化学的に非常に安定な電子配置をとる。 |解答 (ア)は0原子, (イ)はF原子、 (ウ)は Ne 原子, (エ)はNa*, (オ) は Mg 原子である。 (1) (I), Ne (ウ) 原子の構成表示 原子の構成を会 どのように表されるか。 (1) 質量数 (2) 陽子の数 00 19. 同位体天然の酸素原子には "C (1) これらの原子の関係を何とい (2) 10.0.10 について 陽子 (3)これらの3種類の酸素原子を 20. 放射性同位体次の文を読み、 同位体には、原子核が不安定な に変わる。このような同位体を である線や(エの流れで (1) 文中の( )に適当な語句 (2) 原子が(ア)線を放出して他 (3) 炭素の同位体は、 る他の原子は何か と同 (4)ある遺跡から発掘された 半減期を5730年とすると、 値で答えよ。 知識 21. 原子 原子に関する次の記 ① 原子の半径は、原子核の ②原子内の陽子の数と電 中性子は、すべての原 ④原子核中の陽子の数が 中性子, 電子の 陽子, ⑤ (オ) (3)(オ)の Mg は価電子を2個 もつ。 (4) Ne 原子には, 天然に同

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