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物理 高校生

なぜこの熱力学第一法則でこれはマイナスになるのでしょうか?圧縮もしてませんし、仕事もされてるとか、明記されてないです。

加していくが、ある体積 Vi〔m² 〕 を超えると減少していく。 V, を求めよ。 220 気体の変化 次の問いに答えよ。 (1) 体に加えられる熱量をQ 気体にする仕事を気体 の内部エネルギーの変化をAUとして,これらの間に成り 立関係式を答えよ。 また、この関係式が表す法則の名前 を答えよ。 次に, ピストンのついたシリンダーに閉じ込めた気体を加 熱する場合を考える。 気体の体積を一定にして加熱する場合 を(a),圧力を一定にして加熱する場合を(b) とする。 ピストンは固定 気体 熱する (a) ピストンは動く (2)(a)の場合,気体にする仕事 wa は正か0か負か。また, 加えられる熱量Qa, 内部エネルギーの変化4U の間に成◎◎ ◎熱する り立つ式を答えよ。 (b) (3) (b) の場合,気体にする仕事 wb は正か0か負か。 また, 仕事 wb, 加えられる熱量 Qb, 内部エネルギーの変化4U の間に成り立つ式を答えよ。 (4) (a)と(b)の場合で,同じだけ温度を上昇させる場合を考える。 気体の内部エネルギー を温度だけの関数とすると, AUと4U との大小関係はどうなるか。また, Qa と Q との大小関係はどうなるか。 さらに, (a)の場合の比熱 c と (b) の場合の比熱 co との大 小関係はどうなるか。 ただし, (a) と(b)の場合で気体の質量は等しいとする。 ント 218 (1) pV=nRT (1)2) ピストンにはたらく力のつり合いを利用する。 (3) -Vグラフの面積を利用する。 (5) 熱力学第1法則 219 センサー 55 (2) 直線の方程式を求める。 pV=nRT (3) 熱力学第1法則を用いる。 14 気体の状態変化

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化学 高校生

問2についてです。1番下の立式の意味がいまいち分かりません…具体的に何をしているんでしょうか? また、なぜ溶解していた酸素の質量を求めるんでしょうか。この問題の考え方を教えて欲しいです🙇‍♀️

88 溶解・ヘンリーの法則・凝固点降下・浸透圧 次の溶液に関する文章を読み、以下の問いに答えよ。 必要があれば次の数値を用いよ。 0℃ =273K 気体定数R=8.3×103Pa・L/ (mol・K) 原子量H=1.00,C=12.0, 0 = 16.0, Na=23.0, Cl=35.5, Ca=40.1 液体中に他の物質が均一に混ざり, 溶け込む現象を溶解という。この時, 溶けている 物質をa また,液体をbという。 一般に,水は固体のイオン結晶をよく溶かし、水中ではイオンはc性分子である 水分子に囲まれ,安定化する。このような現象をdという。一方,ヨウ素 I2のよう な 性分子は水分子によって安定化されないため、水にほとんど溶けない。 気体の液体への溶解では,温度が一定でかつ溶解度が小さい場合,液体に溶け込む 気体の質量はその気体の圧力に比例する f の法則が成立する。 純b に,塩化ナトリウムなどの不揮発性の物質を溶かすと、溶液のgは溶かす 前よりも上昇する。 逆に、溶液の凝固点は低くなる。 この現象は, 凝固点降下とよば れている。 (2) 一方が純水で,他方が水溶液である2つの溶液を, 半透膜で仕切って放置すると, bが膜を通って移動する浸透が起こる。この時、2つの溶液の液面の高さに差が生 じるが,この液面の高さの差をなくすために加えた圧力を, 浸透圧という。 溶液の浸透圧はhの法則で与えられ,iとモル濃度に比例する。 問1 文中の i に適切な語句を記入せよ。 | a 問2 下線部 ① が成立するとして、 次の問いに答えよ。 27℃で, 1.20Lの容器に 1.00Lの気体の溶解していない水を入れ, 空いた空間に 9.30 50 (2) 純水では Ⅰ の間に温 (3) A,B, [T] 〔℃〕 とす (4) 以下の のはどれか H1.0, C 1: ア 塩化ナ スクロ (5) 希薄溶液 この測定方 よ。 90 ヘンリ 気体X,Y: Yは 0.0250L 〔Pa・L/mol・K (1) 0 °C, 2.02 (2) X(分子量 である。この ×105Paで

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化学 高校生

なぜ気体の状態方程式使うのか分かりません。ヘンリーのときの問題とも区別もつきません。この問題は状態方程式使うとか、分かるような区別の仕方ありますか。自分なりにはやってるんですけど、多分自分のやり方は間違えてて

K=39 アンモニ 比例する。 なる。 るため, 沸 透析 性溶媒 ■く見える す。 また、 する操作 O →問題 50 硝酸カ するので、 m=118.2 ol なので 8.3×103 基本例題8 気体の溶解度 0g=210g の差に相当 たがって, 22.4L/molが使える 問題 51.52 水素は、0℃ 0℃ LOK10Pa で、Lの水に 22mL溶ける。 次の各問いに答えよ。 DL の水に溶ける水素は何molか。 5 10℃, 5.0×10Pa で (20℃,5.0×105Paで1Lの水に溶ける水素の体積は、その圧力下で何mL か。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を11の水に接触させて 0℃, 1.0×10Pa に保ったとき、水素は何mol溶けるか。 H=1.0 C=12 N=140=16 (1) 0℃, 1.0×105Paにおけ る溶解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を用い 考え方 解答 ヘンリーの法則を用いる。 4 (1) 0℃, 1.0×105Paで溶ける水素の物質量は, 2.2×10-2L =9.82×10-4mol 22.4L/mol 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×105Pa では, 5.0×105 9.82×10mol× =4.91×10mol=4.9× 0-3mol る。 | 別解 溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下では, 圧力が変わっても一定である。 (3) 混合気体の場合,気体の 溶解度は各気体の分圧に比例 する。 Jon れきたらへ DVENRTを使う 「考え方 (1) At=Km から凝固点降 下度を求める。 (2) グルコースの物質量を [n [mol], 溶液の体積をV [L], 絶対温度をT[K] と すると, ファントホッフの 法則 NLV=nRT が成り立 つ。 12.5×105.1L m2 とする 251.0×1071412+16+ (14+1+1)×2=60g/mol 出するか。 基本例題 9 希薄溶液の性質 次の各問いに答えよ。 ただし, 水のモル凝固点降下を 1.85K kg/mol とする。 (1) 2.4gの尿素 CO (NH2)2 を水100g に溶かした水溶液の凝固点は何℃か。 (2) 1.8gのグルコース C6H1206 を水に溶かして100mLにした水溶液の浸透圧は、 27℃で何Paか。 180) TT 1.0×105 (2) 気体の状態方程式 PV = nRT から V を求める。 4.91×10-3mol×8.3×10° Pa・L/ (K-mol)×273K 5.0×105 Pa =2.2×10-2L=22mL 別解 圧力が5倍になると, 溶ける気体の物質量も5 倍になる。 しかし, この圧力下で溶ける気体の体積は、 ボイ ルの法則から1/5になるので,結局, 同じ体積 22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10Pa ×1/4=2.5×10 Paなので, 溶ける水素の物質量は, 9.82×10-mol×(2.5×105/1.0×105) = 2.5×10-3 mol →問題 54~57 ■解答 (1) 尿素 (分子量60) は (2.4/60) mol, 溶媒の水は100g= 0.100kgなので, 凝固点降下度は, (2.4/60) mol △t=1.85K.kg/mol× -=0.74K 0.100 kg したがって, 凝固点は 0℃ -0.74℃ =-0.74℃となる。 (2) グルコース (分子量180) は (1.8/180) mol, 水溶液の体積 は 0.100Lなので, I = (n/V) RT から, (1.8/180) mol II = -x8.3x10³ Pa L/(K-mol) x (273+27) K=2.5×105 Pa 0.100L 第Ⅰ章 物質の状態

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化学 高校生

化学、平衡の量的関係の問題です。(4)の問題が分かりません。答えを見て一応理解はできるのですが、ノートに自分で molの量の変化を書いてみたのですが、1.5molから7.0molになっているから5.5mol増加して、酢酸とエタノールも5.5mol増加というようにならないのは... 続きを読む

3 [平衡状態] 窒素と水素を密閉容器に入れ、 適当な触媒を加えた後、一定温度に つ, N2 +3H22NH3の平衡状態に達した。 次の (1)~(4)の記述のうち,正し ものには○、誤っているものには×を記せ。 窒素と水素とアンモニアの濃度の比は1:3:2 である。 窒素分子と水素分子の数の和は,アンモニア分子の数と等しい。 窒素と水素が反応する速さとアンモニアが分解する速さが等しい。 D窒素と水素が反応しなくなり, 反応が停止している。 5 [平衡の量的関係] 酢酸とエタノールの混合物に少量の濃硫酸を加えてある 一定の温度で反応させると,次式で示される反応が起こる。 CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 酢酸1.0molとエタノール1.8molを混合して70℃で反応させたところ, 平衡状態に なり、酢酸エチルが0.90mol 生じていた。 この反応の平衡定数を表す式を書け。 2 この反応の70℃における平衡定数を求めよ。 (3) 酢酸2.0molとエタノール2.0molを混合して70℃に保ち、 平衡状態になったとき 酢酸エチルは何mol生じているか。 (4) (3)の平衡状態にある混合物に酢酸エチルと水を加えて70℃に保ち, 再び平衡状 態になったとき, 酢酸エチルは7.0mol, 水は 7.0mol となった。 このとき, エタノ コールは何mol 生じているか。 (5) 温度を一定に保ったまま, (4)の平衡状態にある混合物に酢酸を加えたとき, この 平衡はどのようになるか。 次の(ア)~ (ウ)から選び, 記号で答えよ。 (ア) エタノールの濃度が増加する方向に移動する。 (イ) エタノールの濃度が減少する方向に移動する。 (ウ) 移動しない。 8/19 8/25 918010/10/12 10/16 4.5.8 °C X4 06 [平衡の移動] 次の各反応が平衡状態にあるとき,( (4) 新たな平衡状態における酢酸とエタノールの物質量 をそれぞれx [mol] 溶液の体積をV"[L] とすると, 7.07.0 K= -=9.0 x>0より, point S 長× x ≒ 2.3mol (5) ルシャトリエの原理から、酢酸の濃度が減少する方 向に平衡が移動する。 したがって, 正反応が進み, エ タノールの濃度は減少する。 266 平衡の移動 (1) 右向き (2) 左向き (5) 左向き (6) 移動しない 7.03.0 x 一 最初の酢酸とエタノール 物質量は等しい。 また 式より、変化量も等しい。 (3) 移動しない (4) 移動しない (7) 右向き (8) 左向き (1) 温度を上げると, 温度の上昇をやわらげるために, 吸熱反応の向き (右向き) に平衡が移動する。 (2) 圧力を大きくすると、 圧力の増加をやわらげるため に, 圧力が減少する向き, すなわち気体分子の数が減 少する向き (左向き)に平衡が移動する。 C (黒鉛)は 体なので、圧力変化による平衡の移動には関与しない (3) 温度一定で体積を大きくすると,ボイルの 圧力が減少する。この影響をやわらげるために、 圧 が増加する向き すなわち気体分子の数が増 たがって、酢酸とエタノー の平衡時の物質量は等し ルシャトリエの原理に基づいて,平衡移動の向きを考える。 平衡状態 (②2WH) → N2+3H2)の反応速度が等しく, 見かけ上 応が停止している。 また、化学反応式における各物質の係数は、反応が起 こって新たな物質が生成する際の各物質の物質量の変化 量の比を表しており, 平衡状態における各物質の物質量 の比を表しているのではない。 PV=nRT P=ORT V は分1 関 265 平衡の量的関係 (2) 9.0 (3) 1.5mol (4) 2.3mol (5)(イ) 平衡時における各物質の物質量を整理し、溶液の体積をV[L] として平衡定数の 式に代入する。 [CH3COOCH] [HO] (1) KTCH COOH] [C₂H₂OH 反応式の係数をもとに各物質の物質量の変化を整理 すると,次のようになる。 + C2H5OH 反応前 1.8 変化量 平衡時 -0.90 0.90 溶液の体積をV[L] とすると, 平衡定数Kは, 0.90 CH.COOH 1.0 -0.90 0.10 K=- mol/L x 0.90 〒mol/L a mol/L x 0.00 mol/L 0.10 平衡状態でCH COOC2Hs がx [mol] 生じたとする と、それぞれの物質量の関係は次のようになる。 CH3COOH 2.0 反応前 変化量 =9.0 C2H5OH 2.0 -x 205x 2.0 溶液の体積をV'[L] とすると, 2 K = [CH COOCH5] [H20] [CH3COOH] [C2H5OH] 020-x>0 より 20=3.0 x=1.5mol X CHCOOC2H5 0 +0.90 20.90 水 CHCOOCH 0 2,0-x 148 =90 + + H₂0 1.5 ta (=552) 7.0 これは反応によって [mol] [mol] 0.90 [mol] できたから無視しない 20 +0.90 CH3Cool + C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 05 H₂O 0 +x L² 温度が一定であれば、 平衡 定数Kは一定の値をとる。 したがって (2)で求めたKの 値を利用して計算する。 1.5 (mol) (mol) [mol] 第8章 化学平衡 | 177 Dath 化学・第3編 +α(=5.5?) 7.0

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