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物理 高校生

(2)私は氷が0℃から温度上昇しているところに注目して、 4.2×10³=m×4.2×20 84m=4200 m=50 と計算したんですけど、なぜ間違いなんですか?

例題22 熱と温度 |102| 103 104 右図は,-20 ℃の氷にゆっくりと熱を加えた ときの温度上昇の様子を表している。 水の比熱を 4.2J/(g-K)とする。 1) グラフが横軸に平行になっている部分では、 熱を与え続けているのに温度上昇が見られない。 その理由を答えよ。 (2) この氷の質量は何gか。 (3) この氷の比熱は何J/(g·K)か。また, この氷の融解熱は何J/gか。 (4) この氷がすべて 50℃ の水になったときに熱を加えるのをやめた。その水と 70 ℃ の水300gとを混合した。 全体の温度が一様になったとき, 水の温度は何 ℃になっているか。 30 温 度 (℃) 0 -20 04.2 37.8 50.4 熱量×10°U Cha SP 問題文を読み解く。 (3)「氷(水)の比熱」 →氷(水)が温度上昇している部分に注目する。 「氷の融解熱」一→氷が融解している部分に注目する。 SP 高温物体と低温物体の温度変化を整理する。 (4) 高温物体:「70 ℃ の水」 →t[℃]に下降 温度降下は70-t[℃] 低温物体:「50 ℃ の水」 →t[℃]に上昇 温度上昇はt-50[℃] 解答 (1) 熱が0℃の氷(固体)から0℃の水(液体)へ状態を 変化させるために使われるので温度が上昇しない。変 (2) 氷の質量をm[g]とする。水が温度上昇している部分に注 目すると,Q=mcAT より、 (50.4-37.8) ×10°=m×4.2×(30-0) したがって, m= 100[g] (3) 氷の比熱をc[J/(g·K)]とすると、 Q=mc4T より、 (4.2-0)×10°=100×c×10-(-20)| したがって, c=D2.1J/(g·K)] また,氷の融解熱をLJ/g〕とする。 氷が融解している部 分に注目すると、, Q=mLより、 (37.8-4.2) ×10'=100×L したがって, L=336= 3.4×10°[J/g) (4) 70℃ の水が失った熱量をQ), 50℃の水が得た熱量を Q0), 一様になったときの全体の温度をf[℃]とすると、 Q=300×4.2× (70-t)[] Q=100×4.2× (t-50) [J] となる。熱量の保存より. Q=Q:となるから, 300×4.2× (70ーt) %3D100×4.2× (t-50) したがって, t= 65[℃] 補 この氷が融けてすべて水に なったときも質量は m[g]のま まである。 センサー 28 比熱cU/(g-K)]や熱容量 CU/K]を用いた熱量Q] の表し方 Q=mc4T Q=CAT センサー 29 融解熱または蒸発熱LU/g] を用いた熱量QDの表し方 Q=mL

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化学 高校生

問1の問題です。 なぜ中和によって生成したH2Oの物質量が0.20molだと分かるのでしょうか?

第2問 |8| 正解 の6 化学 問1 熱化学方程式(1),(2)より,NaOH(固)の溶解熱は 45 k/mol, 中和熱は56kJ/mol であることが読みとれる。国体 の水酸化ナトリウムを塩酸に溶解させると、NAOH(固)の溶解による発熱と、NaOHaq と HCl aq の中和による発熱 が起こる。本間では,溶解したNaOH(固)(モル質量40 g/mol)の物物質量と、中和によって生成したH0(液)の物質 量に着目する必要がある。 第2問 次の問い(問1~3)に答えよ。(配点 20) 問1 水酸化ナトリウムの固体を多景の水に溶解させたときの熱化学方程式は次のき (1)で表される。 溶解したNaOH(固)の物質量: 12 = 0.30 mol 40 e 塩酸中のHCIの物質量:1.0× 200 = 0.20 mol 1000 NaOH(固)+ aq= NaOH aq + 45 kJ 中和によって生成したH.O(液)の物質量:0.20 mol 以上より,固体の水酸化ナトリウム12gを1.0mol/Lの塩酸200 mLに完全に溶解させたときに発生する熱量は、 また,水酸化ナトリウム水溶液を塩酸と反応させたときの熱化学方程式は次の 式(2)で表される。 45× 0.30 + 56 × 0.20 = 24.7kJ= 25 kJ (ポイント NAOH aq + HCl aq= NaCl aq+ H20(液)+56 kJ 【溶解熱と中和熱) *溶解熱…対象となる物質が多量の溶媒に溶解したときの反応熱 例 KNO(固)+ aq= KNO, aq - 35 kJ → 硝酸カリウムの溶解熱は -35kJ/mol * 中和熱…H*とOHから H.Oが生成したときの反応熱 例 HCI aq + NaOH aq = NaCl aq + H:0(液)+ 56 kJ → 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和熱は56 kJ/mol ゆ 固体の水酸化ナトリウム12gを1.0 mol/Lの塩酸200 mL に完全に溶解させたと きに発生する熱量(kJ)を, 小数第1位を四捨五入して整数で表すとき、 7 に当てはまる数字を, 次の①~0のうちから一つずつ選べ。ただ にはOを選べ。また, 同じも さと 8 さし、整数で表した値が1桁の場合には, 7 るのを繰り返し選んでもよい。 kJ A 7 8 1 【ヘスの法則(総熱量保存の法則)) 物質が変化する際の反応熱の総和は、変化する前後の物質の状態だけで決まり, 変化の経路や方法には関係し ない。 0 1 2 2 3 の 4 5 (例) C(黒鉛)+ 0(気) |111 kJ…の cO(気) + ;0(気)|3941KJ …O 6 6 の 7 8 9 9 O 0 エ ネ ル の=2+ 3 が成立する () P う 8 問2 光化学反応に関する次の文章中の に当てはまる化学式と して最も適当なものを, それぞれ次ページの①~6のうちから一つずつ選べ。 ア イ i |283 kJ… CO,(気) ア 9

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