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化学 高校生

(2)熱化学反応式で解いて欲しいです

86. 〈結合エネルギー> 思考のヒント 47 (1) 水素と塩素から塩化水素が発生する反応のエンタルピー変化を付した反応式は以下 のようになる。 気体状態における H-H, CI-CI の結合エネルギーをそれぞれ436, 243kJ/mol とするとき,気体状態におけるH-CI の結合エネルギーを計算すると何 kJ/mol となるか。 H2(気) +Cl2(気) → 2HCI (気) △H185kJ (2) 気体状態の過酸化水素(H-O-O-H)の生成エンタルピーは,-136kJ/mol である。 このとき -O結合の結合エネルギー (kJ/mol) として最も近い数値は,下の①~⑤ のうちどれか。 ただし, H2(気), O2(気), OHの結合エネルギーは, それぞれ 436, 498 および 463kJ/mol とする。 ① 105 ② 128 ③ 144 ④ 249 5 319 [03] [17 愛知工大 改] (3) メタンの生成エンタルピーは-75kJ/mol, H-H の結合エネルギーは436kJ/mol, C-Hの結合エネルギーは416kJ/mol である。 炭素 (黒鉛) が炭素(気体) となる昇華エ [18 金沢工大 改] ンタルピー (kJ/mol) を求めよ。 ° 87. 〈化学発光と光化学反応〉 化学発光では,反応物と生成物の化学エネルギーの差の一部が光として放出される。 科学捜査における血痕の鑑識法である(ア) 反応は化学発光の例である。 (7)は,血 液中の成分などを触媒として, 塩基性溶液中で過酸化水素などによって酸化されると青 く発光する。 光のエネルギーを吸収した物質が光化学反応を起こすこともある。その応用例として は,モノクロ写真用フィルムや光触媒などがある。 写真フィルム上の(イ)は光を吸収 ウが析出して黒くなる。 光触媒のエ) に光が当たると,その表面 その表面はいつも して反応!

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物理 大学生・専門学校生・社会人

シュレーディンガー方程式の範囲です。 式を求める所までは分かったのですが、エネルギーの求め方が分かりません。 n=5です。 解き方教えてください。

こで、彼にはk= (c) /hとなり、波数とエネルギーの関係が決まる。 一方、=0での波動関数に対 する境界条件から、 C1=0が決まり、 また、æ=bでの波動関数に対する境界条件から、nを正の整数 (n=1,2,3,...) としてkb (d) が与えられる。よって、エネルギーEの解は各nに対応したとびとび の値 En をとり、その値は20 = になる。 22 En = 2m62 n² (5) 今、この解を使って、 近似的に1,3,5,7,9デカペンタエンにおける電子の状態を求めてみよう。 この 近似のもとでは、エネルギーの低い準位から順に、量子数n=(e)の軌道まで電子がつまっている。 こ の分子が光を吸収して、量子数n=(e) の軌道の電子が励起し、 量子数がひとつ大きい軌道 (節は (f) 個) に遷移するときに必要となるエネルギーは、以下の式で与えられる。 5 22 = 2m62 Ent1 - En (9)+1) n = 5 2n (6) これより、吸収する光のエネルギーを計算しeVの単位で示すと、(h) eVである。ただし、んん/(2m)、 b=12.0Å、プランク定数ん=6.63 × 10-34 Js、電子の質量m=9.11 × 10-31 kg、1 eV= 1.60 × 10-19 書くこと。 Jとする。

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物理 高校生

力積の考え方がわかりません (力の大きさ)=(一回の反射による力積)(一秒間に入射する光子の数)がわかりません そもそも瞬間的な衝突にたいして時間tを持ち込む感覚がわかりません

解答 (1) 2h 入 (2) E入 he (3) h 指針 波長の光の光子は,運動量カ= =1/7. エネルギーE= 9 入 (光子の数)=- 2E C もつ。光子が鏡で反射するときのようすは、気体の分子運動論と同様に 考えることができる。 解説 (1) 図のように, 光子が鏡で反 射したとする。 右向きを正とすると,鏡 で反射するときの光子の運動量の変化は. 光の波長を用いて, = (光のエネルギー) (光子1個のエネルギー) 反射前 hc 入 h 反射後 / 2 h 2h (-1/2) - ^ /- = - 入 入 光子の運動量の変化は, 光子が受けた力積に相当する。 作用・反作用 の法則から、光子が鏡におよぼす力積は,光子が鏡から受けた力積と 2h 逆向きで同じ大きさとなる。 したがって, 求める力積の大きさは である。 入 2h EX 2E × 入 hc C ◆正の向き 鏡| //* hc (2) 光子1個のエネルギーは なので, 1秒間に入射する光子の数 入 を m E EX hc hc 入 (3) 鏡が受ける力の大きさは,鏡が単位時間あたりに受ける力積の大 きさに等しい。 (1), (2) の結果を用いて, ( 力の大きさ) (1回の反射による力積) × (1秒間に入射する光子の数) とを 用して, 数値を2乗の に整理している。 ○反射した後の光子は 向き(負の向き)に進み、 運動量は負となり, と表される。 気体の分子運動論と じように考えることが きる。 ●Eは、鏡の単位面積あ たりに毎秒入射する光の エネルギーである。 395

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物理 高校生

赤線引いている所が③が答えがなのですが、なぜその向きになるのかが分かりません、、 教えてください。

2. 次の文章を読み、 ア カ に適切な語句、 数式を記入せよ。 その際、 ( )内の記号 を用いて答えよ。 ただし、 【ウ】は①〜④の中から選び数字で答えよ。本問題では電子の質量 を 図 a 電気量を (e>0)として表すものとする。 図aの放電管は、電子銃から射出された電子の軌跡 を観察する装置であり、 偏向極板に電圧を加えて、電 子の軌跡を上下に曲げることができる。 図 b は電子銃 と偏向極板を模式的に表している。 電子は、 電子銃の電極 A から出て、電極Bの小孔を通って 偏向極板に向かう。 小孔Bより射出されてすぐの、電子の進む方向に x軸、 x軸に垂直な方向 に y軸をとる。 y軸上に設置した蛍光面Sに電子が当たると、 衝突によって電子の運動エネルギー は光のエネルギーに変換され、 蛍光面Sに輝点があらわれる。 偏向極板は、幅ℓの2枚の平板電極 X1 と X2をdの間隔をとって平行に向かい合わせ、x 軸をはさむように平行に配置したもので あり、以降、これを一組の電極の対として X1X2と表記する。 放電管の内部は真空であり、電子 は蛍光面 S に衝突するまでの間、真空中を運動する。 電極の端における電場の乱れ、重力の効 果、 荷電粒子の運動によって生じる電磁波の影響は無視できる。 電子銃 I Vi A B 偏向極板 d 電子銃の電極 AB に V」の電圧を加えると、電極 A を初速度 0 で離れた電子が、 電極B を通 2 ev 過するときの速さ Vo は ア LE (e、m、Vi)になった。 /mno=evi no= 電極 X1X2間の電位差をV2とすると、電子が電極 XiX2間の一様な電場から受ける力の大きさ はF = イ(e, d) となり、その力の向きは 【ウ ① x軸の正の向き、②x軸の負の向き、 P=9E²₁ ③ y軸の正の向き、 ④ y軸の負の向きである。したがって、電極 X1X2 を通過した直後の電子の 速度のy 成分は (em Vod, ℓ, V2 ) となる。 電極 X1 X2 の右端から蛍光面 Sまで の距離をDとすると、電子が電極を通過した直後から蛍光面Sに当たるまでの時間はオ (D、 vo) となる。以上より、 輝点のy座標ycは電極 X1X2間の電位差 V2 に比例し、 yc=α V2 と書け ×{1+ℓ/(2D)}(カはe、m、Vo、d、ℓ、Dを用い ることがわかる。比例定数αはカ る) と表される。 AY Vo. l 16 X1 X2 (12 図 b (15 電子銃 偏向極板 20 アルゴンガス D S 0 → x

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理科 中学生

答え付きで分かりやすく教えてください

・植物は光のエネルギーを利用して (① (2) という。 ③3③ ・光合成は植物の細胞にある ・葉緑体で光合成が行われるときには,気体の (③ 5 根から吸い上げた アドバイス トントン などの養分をつくる。 このはたらきを )で行われる。 ) の一部と (④) , デンプンなどの材料として使われる。 じゅうぶん 1 ふ入りの葉(緑色でないところがある葉)に十分に光を当て, ①エタノールにつけてから,水につけた後, ヨウ素液につけました。すると, ②葉の緑色のところだけ,色が変わりました。 (1) 下線部①の操作を行うのはなぜですか。 が使われ、酸素が発生する。 このとき, (2) 下線部②で色が変わったのは, ヨウ素液がデンプンと反応したからです。このことから、この実験でふ入 りの葉に光を当てたとき, 葉のどの部分でどのようなはたらきが行われたとわかりますか。 (2)次に,試験管A~Dを用意し、青色のBT B液に息をふきこみ緑色にしたものを試験管 A~Dに分けて入れ、 試験管AとCには植物 を入れ、試験管CとDはアルミニウムはくで 覆いました。 その後、試験管A~Dに30分間, 光を当てると, BTB液の色は何色になると 考えられますか。それぞれの結果について, 表のA,B,Dをうめなさい。 光合成は葉の細胞にある葉緑体で行われます。 葉の緑色でないところには葉緑体はありません。 おお 2 図のように試験管P~Sを用意し,試験管PとRには植物の葉 を入れ,試験管PSにそれぞれ息をふきこみ, ゴム栓をして 試験管RとSは光が当たらないようにアルミニウムはくで覆いま 試験管P~Sに30分間, 光を当てた後、 それぞれの試験管 に石灰水を入れ, 再びゴム栓をして振り, 石灰水のにごり方を調 べたところ,試験管 Q ~Sの石灰水は白くにごりましたが,試験 管Pの石灰水だけ白くにごりませんでした。 (1)この実験で、 下の①,②のことがわかりました。 ①, ② は, そ れぞれ試験管P~Sのどれとどれの結果を比べるとわかりますか。 ① 植物がなければ光を当てても、二酸化炭素は吸収されない。 ② 植物が光合成を行うには光が必要である。 ①〔 と 表 光 当てる 当てない 植物の葉 A C P ) ゴム 入れる 黄色 Q 息をふきこむ [ 色 植物の葉が入っている ゴム栓 アルミニウムはく です 植物 B D と 入れない S 色 色

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生物 高校生

分かる人できれば解説もお願いします🙏 解答だけでもほしいです

〈光合成のしくみ> 個 光合成の際、光エネルギーはクロロフィルなどの光合成色素群によって捕集され、吸収 された光エネルギーは最終的に光化学系の反応中心にある特殊なクロロフィルに伝達さ れて光化学反応が駆動される。 この光化学反応は葉緑体のチラコイド膜にある光化学反応 系によって行われるが, 光化学反応系には光化学系Ⅰ (PSI) と光化学系ⅡI (PSⅡI)の2種 類が存在する (図1)。 それぞれの光化学反応中心に存在する特殊なクロロフィルは、光合 成色素群によって捕集された光のエネルギーを利用して活性化され、電子受容体へ電子e を供与することによって、吸収した光エネルギーを化学エネルギーに変換する。 光化学 反応中心に存在する特殊なクロロフィルは電子を供与すると酸化された状態になるが、そ れが再び還元される際, PSIではプラストシアニンというタンパク質が、PSⅡIでは水が 電子を供与する。 ストロマ チラコイド膜 光 COLOPAPSI 100000 チラコイド内腔 2H2O -H+ PQ 光 シトクロム 複合体 2+2H+ 2+4H+) ATP 合成酵素 ADP+PI ATP BOX PSIAMOY ZLOKOMS CAMILO MOTOR COGITals Ooooo (PC) +4H+ H+ プラストシアニン ブラストキノン 図1 チラコイド膜で起こる反応 電子e~は破線で示すように、光化学系から放出され, プラストキノン, シトクロム 複合体,プラストシアニンの順に伝達され、光化学系Iに渡される。 PSIは光化学系Iを, PSⅡIは光化学系ⅡIを, Piはリン酸を示す。 問1 図1の空欄(ア)~ (ウ)に入る物質名を答えよ。 問2 光化学反応と電子伝達系により チラコイド内腔側とストロマ側では、どちらのH+ 濃度が相対的に高くなっているか答えよ。 問3 ある緑色植物を用いて以下の【実験】 【実験2】 を行った。 【実験1】 植物に 640nmから700nm までの波長の光をそれぞれ照射して、吸収された 光当たりの光合成活性を波長ごとに測定した。 その結果, 680nmから700nm までの 長波長側の光では, 640nmから680nm までの短波長側の光に比べ,光合成活性が低 下することが示された。 【実験2】 長波長側である 690nmの光は 葉緑体のシトクロム複合体を酸化する のに非常に効果的であった。 この 690nmの光と同時に短波長側の 650nmの光も照射すると、図2のよう に シトクロム複合体の一部が還元さ れることが示された。 これらの実験結果および図1を参考に して, 以下の(1), (2)に答えよ。 (1) 2つの光化学系である PSI と PSⅡIに関する記述として正しいものを以下の(a)~(c) の中から1つ選び, 記号で答えよ。 また, その理由も説明せよ。 (a) PSIはおもに690nmの長波長側の光で駆動され, PSⅡIは主に 650nmの短波長 側の光で駆動される。 (b) PSIはおもに650nmの短波長側の光で駆動され, PSⅡIは主に 690nmの長波長 側の光で駆動される。 (c) PSI PS ⅡIともに短波長側および長波長側の両方の光で駆動され、 波長に対する 応答性は両化学系に差はない。 (2) 【実験1】 において, 680nm から 700nm までの長波長側の光だけを照射したときに [20 東京都立大改〕 光合成効率が低下するのはなぜか。 その理由を説明せよ。 酸高い 合化 体さ ム 低い 690mm 照射 650nm 照射 時間 図2 光照射条件を変えたときのシトクロム複合体の 酸化還元状態の変化 48

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