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化学 高校生

(2)なのですが熱化学反応式で数字が1つも書いていない問題から発熱反応か吸熱反応かどこから分かるのですか?

次の文章を読んで、問1~問3に答えよ。 ただし, すべての気体は理想気体と 4 する。 342022年度 化学 一酸化炭素 CO (気)と水蒸気 H2O (気) から水素 H2(気) を製造する方法とし て、高温で式 ① の反応を用いる方法がある。 I CO(気) + H2O(気) CO2(気) + H2(気) しかし、 式 ① の反応は可逆反応なので, 平衡状態に達するとそれ以上H2が増加 (a) しない。 温度が低いほど式 ① の反応の圧平衡定数は大きくなるが, 反応速度が遅 くなって反応に必要な時間が長くなる。そのため、高い温度で式 ① の反応を行う とき,他の気体成分とは反応せず二酸化炭素 CO2(気) のみを吸収して固体を生 (b) 成する固体物質 A を容器に入れて,生成した気体中の CO2濃度を低くし H2濃 度を高くする方法が考えられている。 H2 濃度の高い気体を得るためには,反応して生成した混合気体を冷却して反 応を停止させた後にCO2 を溶解する液体と接触させて気体中のCO2を取り除く (c) 方法もある。 問1 下線部(a)について,次の(1)と(2) に答えよ。 (1)平衡状態での CO, H2O, CO2, H2の分圧をそれぞれp (CO), p(H2O), p (CO2), p (H2)の記号で表したとき, 式 ① の圧平衡定数をこれ らの記号を用いて表せ。 ①H2 が生成する反応は吸熱反応か、発熱反応か書け。 (2)

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化学 高校生

(6)の答えが、エタノールとベンゼンであるのが分かりません。 (イ)の操作で、エステル化の可逆反応で生じたエタノールも除去されないのですか? エステル化の可逆反応で生じた安息香酸や水はどうなってますか? 実験の順序もいまいち分かりません。

図のような装置を組み, 200mLの丸底フラスコに 10g の安息香酸,50mLのエタノール, 5mLの濃硫酸 を入れ,水浴上でガスバーナーを用い, 穏やかに, 混合液 が沸騰するように1時間加熱した。 反応液を室温まで放冷した後, 分液漏斗に移し,水 70mLとベンゼン 40mL を加え、よく振った後, 下層液 を流し出し,この液は廃液入れに捨てた。 747 分液漏斗中に残った液体に, 飽和炭酸水素ナトリウ ム水溶液 30mL を加え, 気体が発生するので注意して振 り混ぜた後,下層液を100mL ビーカーに流し出し集め た。この集めた液体に濃塩酸を少しずつ加えたところ, 白い固体が生成した。 固体が生 じなくなるまで濃塩酸を加えた後,この固体を集め、 よく乾燥し,質量を測定したとこ ろ 3.9g であった。 分液漏斗中に残った液体を三角フラスコに移し, ²) 無水硫酸ナトリウムを少量加え, しばらく放置後, 固体をろ別した。 ろ液を水浴上で液体が留出しなくなるまで加熱した。 残った液体の沸点が高いため, 減圧下でこの液体を蒸留したところ, 化合物Aが 3.5g 得られた。 (オ) (1) 図に示したように, フラスコ中に沸騰石を入れる目的を述べよ。 (2) 下線(ア)で濃硫酸を加える目的を述べよ。 (3) 下線(イ)の操作は,何を目的とした操作か。 その目的を述べよ。 (4) 下線(ウ) 炭酸水素ナトリウム水溶液を加える目的を述べよ。 (5) 下線(エ)で無水硫酸ナトリウムを加える目的を述べよ。 (6) 下線(オ)で留出してくる液体は何か。 構造式あるいは示性式で示せ。 玉入りコンデンサー ・水 -ゴム栓 丸底フラスコ ・沸騰石 一水浴 ・三脚 ガスバーナー

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