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化学 大学生・専門学校生・社会人

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[1] 1.013×10° Paのもとで、1mol のある気体を、 温度をT,Kから T2Kへ上昇させたと きのエンタルピー変化とエントロピー変化を求めよ。 ただし、その気体の定圧モル熱容 量は次式(Tは温度(K)、 a、 b、 cは定数)で表せるとし、 また気体定数はRJK! mol-! とする。 Cp=a+bT+cT-2 JK-' mol- [2] 1.013×10° Paのもとで、 ある結晶1 mol が融点TKで完全に融解するときにgJの 発熱が観測されたという。 このときのエンタルピー変化とエントロピー変化を求めよ。 [3] 1 mol の理想気体が、状態1 (温度 Ti K、 体積1i m') から状態2 (温度 72 K、 体 積2 m')へ膨張するときのエントロピー変化を求めよ。定積モル比熱は CvJK' mol'! で定数、また気体定数はRJK'mol'' とする。 ヒント:定温過程と定積過程の2段階に分けて考える。 [4] 初期状態において温度T,でnmolの理想気体を、①可逆定温膨張、②可逆断熱膨張、 の不可逆断熱自由膨張、 の3通りの過程で体積を iから 12へ増加させた。それぞれの 過程に対して、系が得る熱と系のエントロピー変化について、 詳しい結果の導出と併せ て説明せよ。ただし、 気体定数は Rとする。また、縦軸を圧力、横軸を体積として、上 記のそれぞれの過程に対する変化を図示するとともに、 その理由を説明せよ。

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第3回 提出課題 課題1 化学反応式と物質量 水 次の各問に答えよ。ただし,原子量は次の値を用いよ。また、数値は特に指定のない限り四指五 入により有効数字3桁で答えよ。 ErO.1 00 原子量:H=1.0, C=12.0, O=16.0, Mg=24.3. Cl=35.5, Cu=63.5 0℃, 1.013× 10Pa(1atm)における気体のモル体積:22.4L/mol (ーロ) 問1 マグネシウムMg は塩酸 HCII に溶けて水素を発生する。このとき起こる変化は次の反応式 で表わされる。 Mg + ( a )HCl -→ MgCle + H。 0を いま,0.729g のマグネシウムを塩酸に完全に溶かした。次の(1), (2)に答えよ。 (1) 文中の反応式の(a )に当てはまる整数を記せ。 am0.1 S間 (2) 溶解したマグネシウムの物質量は何 mol か。 (3) 発生した水素の体積は0℃, 1.013×10°Pa(1atm)で何Lになるか。 類 ) 問2 家庭用の燃料として用いられているLPG(液化石油ガス)の主成分はプロパン CH。であ る。プロパンを完全燃焼させると,次の反応により二酸化炭素と水が生じる。 CH。 +( a) 0: → ( b)CO: + ( c )H.0 いま,0℃, 1.013×10Pa (1atm)で15.6L のプロパンを完全燃焼させて, 水を沸騰させ a1 た。次の(1)~(4)に答えよ。 (1) 空欄( a)~ ( c )に当てはまる整数を記せ。 (2) 燃焼させたプロパンの物質量は何 mol か。 10.1 (3) 必要な酸素の体積は0℃, 1.013×10Pa (1atm)で何Lになるか。 (4)生成した二酸化炭素は何gになるか。 問 問3 0.50gの水銀 Hgを酸化すると,0.54gの酸化水銀(IⅡ)HgO が得られた。水銀の原子量はい くらか。 問4 銅の酸化物がある。 この酸化物中に含まれる銅の割合は質量パーセントで表すと88.8%であ った。この酸化物の組成式を記せ。 22

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