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物理 高校生

なぜ「BからAへ」水素分子が移動すると分かるのですか?

基本例題38)連結された容器内の気体 基本問題 292, 293 B 容積0.10m°の容器Aと容積0.20mの容器Bを細管でつ A なぎ,容器の中に,温度 27℃, 圧力1.0×105 Paの水素を入 れる。Aの温度を 27℃に保ったまま,Bの温度を127℃にす るとき,容器中の圧力はいくらになるか。また,温度条件を 変えたことによって,何mol の水素が細管を移動したか。ただし、細管の容積を無視し、 気体定数を8.3J/(mol·K) とする。 0.10m 0.20m に保たれるので, natne=na'+ng 指針 まで,BからAへ水素分子が移動する。このとき, Aの物質量は増え,Bの物質量は減るが,AとB の物質量の和は一定に保たれる。 容器A,Bの中の圧力が等しくなる 5 式0, 2, 3, ④を各物質量について整理し,式 6に代入してかを求めると, (1.0×10°)×0.10 (1.0×105)×0.20 最初,AにnA[mol), Bに ng[mol), 最終的に,Aにn'[mol], Bに ng'[mol]の水素 があるとする。最終的な圧力をp[Pa]とすると, 各状態でのA, B中の理想気体の状態方程式は, 最初(A):(1.0×10°)×0.10=nA×8.3×300…① 最初(B):(1.0×10°)×0.20=ng×8.3×300 最終(A):p×0.10=n,'×8.3×300 最終(B):p×0.20=ng'×8.3×400 また,変化の前後で, AとBの物質量の和は一定 解説 8.3×300 8.3×300 p×0.10 8.3×300 p×0.20 8.3×400 これから,p=1.2×10°Pa …6 また,式①から, na=4.01mol となり、式⑥を③ に代入すると,n,'=4.81mol となる。したがって, BからAへ移動した水素の物質量は、 n-n=4.81-4.01=0.80mol 2 3) 0.8mol 01x00

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理科 中学生

中学理科 化学の問題です。 (3)の考え方、解説をよろしくお願い致します。 答えはエ。

5 花子さんは石灰石の主成分である炭酸カルシウム(CaCO,)と、うすい塩酸が反応するときの 質量の関係を調べるため、次のような実験を行い、ノートにまとめた。下の(1)~(5)の問いに 答えなさい。 花子さんのノートの一部 【方法) 炭酸カルシウム 0 炭酸カルシウムを2.00g、4.00 g、6.00 g、8.00 g、 10.00gずつはかりとる。 0ではかりとった炭酸カルシウムを、それぞれ 図のようにうすい塩酸20.00gに加え、反応させる。 反応が終了したら質量を測定し記録する。 2 うすい塩酸、 ビーカー 3) 図 【化学反応式) CACO。 あ HCI い H,O CO。 【結果】 炭酸カルシウムの質量 [g] 反応後の質量(g] 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 21.12 22.24 23.58 25.58 27.58 ※反応後の質量は、ビーカーの質量を差し引いた値 に当てはまる数値を書きなさい。また、 最も適当なものを、次のア~エの中から一つ選んで、その記号を書きなさい。 あ に当てはまる化学式として い ア CaCl イ CaCle ウ CaHCI I Ca,Cl (2) この実験では、反応前後の質量を比較することで、二酸化炭素の発生量を求めることが できる。これは化学変化におけるある法則を利用しているからである。この法則の説明として 最も適当なものを、次のア~エの中から一つ選んで、その記号を書きなさい。 ア 化学変化の前後で、化学変化に関係する物質全体の質量は変化しない。 ィ 物質が化合するとき、それに関係する物質の質量の比は変化する。 ウ 化学変化の後、化学変化に関係する物質全体の質量は増加する。 I 化学変化の後、化学変化に関係する物質全体の質量は減少する。 (3) この実験で用いたうすい塩酸20.00gに、炭酸カルシウムは何gまで反応すると考えられ るか。あとの方眼紙にグラフを書いて数値を求め、最も適当なものを、次のア~オの中から 一つ選んで、その記号を書きなさい。 ア 4.00g イ 4.50g ウ 5.00g エ 5.50g オ 6.00g

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理科 中学生

(2)から解き方が分かりません 作図の問題はどうやって発生した気体の質量の合計を出したらいいですか?

実戦問題 うすい塩酸に石灰石を加えたとき, 石灰石の質量と発生する気体の質量と の関係を調べるために, 次のI~Ⅲの手順で実験を行った。 図1のように,うすい塩酸15.0 cm°を入れたビーカーを電子てんびんに のせ,ビーカー全体の質量を測定したところ, 74.00gであった。 I 図2のように, このビーカーに, 石灰石0.50gを加えたところ, 気体が 発生した。気体の発生が終わってから, 図3のように反応後のビーカー全 体の質量を測定したところ, 74.28gであった。 このビーカーに, さらに石灰石0.50gを加え, 反応が終わったこと, ま たは,反応がないことを確認してから, ビーカー全体の質量を測定する操 作を行った。この操作を, 加えた石灰石の質量の合計が3.00gになるまで くり返し行った。表は, この実験の結果をまとめたものである。 図1 ピーカー 〈新潟) I 74,00g 80 電子でんびん 図2 I 石灰石 図3 加えた石灰石の質量の合計[g] 反応後のビーカー全体の質量 [g] 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 74.28g 74.28 74.56 74.84|| 75.12 | 75.62 76.12 (1) IIについて, 発生した気体の質量は何gか。 発 1.50 作図(2) II, Iについて, 表をもとにして, 加えた石灰石の質 量の合計と,発生した気体の質量の合計との関係を表す グラフを,図4にかけ。 (3) Iについて,加えた石灰石の質量の合計が3.00gのと き,石灰石の一部が反応せずに残っていた。 残った石灰 1.00 0.50 石を完全に反応させるためには,同じ濃度のうすい塩酸 0.501.001.50 2.00 2.50 3.00 加えた石灰石の質量の合計(g) ( 0m) (4) この実験で用いたものと同じ濃度のうすい塩酸75.0cm°に, 石灰石12.00gを加えて反応させる がさらに何 cm°必要か。 と,発生する気体の質量は何gになるか。 薬包紙 3 うすい塩酸 図 発生した気体の質量の合計(g)

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