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化学 高校生

急ぎです‼️ 熱化学方程式の問題です。 この第5問と問題が全く分かりません、、 大変でしたら全部でなくてもいいので、解説していただけると助かります🙇🏻‍♂️💦 2枚目の画像が解答です。

第5問 (18点) ① 火力発電の燃料として、 天然ガスよりも石炭を用いる方が、 一定の電力量を得る際の二酸化炭素 CO2 排出 が多いことが問題視されている。 そこで、 ② アンモニア NH3 を燃料として石炭に混合して燃焼させることで、 石炭火力発電からのCO2排出を減らす技術が検討されている。 従来 NH3 は、 主に天然ガスに含まれるメタン CH」 と空気中の窒素 N2 から製造されてきた。 ③その製造工程は 以下の3つの熱化学方程式で表される反応により、 CH4 (気)とN2(気)とH2O (気)から、 NH3(気)とCO2(気)を 生成するものである。 (反応1) CH (気) +H2O(気)→CO(気) +3H2(気) AH=+206kJ (反応2) CO (気) +H2O(気)→Hz(気) + CO2(気) △H= -41kJ (反応3) N2(気) +3Hz(気)→2NH3(気) AH-92kJ このように得られる NH3 は、 燃焼の際には CO2 を生じないものの、製造工程で CO2を排出している。 発電 によるCO2排出を減らすために石炭に混合して燃焼させる NH3 は CO2を排出せずに製造される必要がある。 そこで、太陽光や風力から得た電力を使い、 水の電気分解により得た水素を用いる NH3 製造法が開発されて いる。 必要があれば以下の値を用いて次の各問いに答えよ。 物質 (状態) 生成エンタルピー [kJ/mol] CH4 (気) -75 CO2(気) -394 H2O (液) -286 問1 下線部①に関して、石炭燃焼のモデルとしてC(黒鉛)の完全燃焼反応の熱化学方程式を書け。(2点) 問 天然ガス燃焼のモデルとしてCH(気)の完全燃焼反応の熱化学方程式を書け。 ただし生成物に含まれる水 CH4(気) +20 2H2O(液)+CO2 H2O(液)とする。 (4点) 問3 問1の熱化学方程式より 1.0 kJ のエネルギーを得る際に排出されるCO2の物質量は問2の熱化学方程式 により 1.0kJのエネルギーを得る際に排出されるCO2 の物質量の何倍か、 有効数字2桁で答えよ。 (2点) 問4 下線部②に関して、 NH3(気)の燃焼反応からは N2(気)とH2O (液) のみが生じるものとする。この反応の 熱化学方程式を書け。 ( 4点) 問5 C(黒鉛)とNH3(気)を混合した燃焼(問1と問4の熱化学方程式)により 1.0 molのCO2(気)を排出して得 られるエネルギーを、 問2の熱化学方程式により 1.0molのCO2(気)を排出して得られるエネルギーと等しくす るためには、1.0molのC(黒鉛) に対して NH3 (気)を何mol混ぜればよいか。 有効数字2桁で答えよ。 (2点) 問6 下線部③の製造工程により 1.0 mol の NH(気)を得る際に何kJ のエネルギーが吸収されるか、または放 出されるかを有効数字2桁で答えよ。 (4点)

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化学 高校生

(2)の緑マーカーのところがよく分かりません💦

BINDING 133 [物質量と気体の体積] 0.24gのマグネシ cheek つ加え、発生した水素を捕集して、その体積を標準状態で測定した。 次の問 いに答えよ。 (1) マグネシウムと塩酸の化学反応式を記せ。 (2)加えた塩酸の体積と発生した水素の体積との関係を表す図として最も適 当なものを、次の (ア)~(エ)より選べ。 (イ) (ア) 水素の体積 水 200 200 体 [100] 積 100 (mL) (mL) (ウ) 200 (mL) 100 水素の体積 m 水素の体積 m 200 (エ) 100 10 LOS + OOS 108 10%- 10 0 J01 1 0 10 20 30 0 10 20 30 0 0 10 20 30 0 0 10 20 30 加えた塩酸の体積 [mL] 加えた塩酸の体積 [mL] 加えた塩酸の体積 [mL] 加えた塩酸の体積 〔mL] 解答 (1) Mg + 2HCI → MgCl + H2 ↑ (2)(エ) ベストフィット *(mol CO2は(+ H2O は fx+2y これより 3y CO は 2.7m 135 混合気体の 11.2Lある。 答えよ。 (1) メタンと (2) 生成した (3) 最初に y(mol) 表せ。 (4) はじめ るか。 化学反応式の係数の比=物質量の 解説 (1)問題文より Mg と HCI が反応してH2 が 発生したことがわかる。 よって, 解答 (1) C C Mg + 2HCI → MgCl + H2 ↑ (3) (2)Mg + 2HCI 0.24 g → MgCl2 + H2↑ 選ぶグラフは (4) 24 g/mol 0.010mol 0.020mol 0.010mol 0.010mol 224 mL HCI は 0.020molなので -0.010mol の Mgが? 反応してしまう れ以降どれだけHO 加えてもH2は発生 解説 (1 塩酸の体積 〔mL] い。 1.0mol/L× 1000 6.0 L=0.020 mol x=20mL 発生したH2 は 0.010molなので体積は 0.010mol × 22400mL/mol= 224mL| ( 20 mL

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