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化学 高校生

反応熱、活性化エネルギーのこの問題の解き方答えを教えてください( ; ; )

温度一定のもとで,ある分子Aの溶液に触媒を加えたところ, 分子A分子Bに変化 する反応が起こった。 その化学反応式がA→Bと表せるとき, Aの濃度とBの濃度はど のように時間変化するか。 Aの濃度変化のグラフとBの濃度変化のグラフとして最も適 切なものを,それぞれ (ア) ~ (カ) のうちから1つずつ選べ。 ただし、反応開始前のAの濃 度は 1.0mol/Lとし, B 以外の生成物はなかったものとする。 (10 濃度[mol/L] 0.8 0.6 濃度[mol/L] 20.4 20.2 200 (I) 1.0 0.8円 0.6円 10.4g 0.2 1 2 3 時間 〔分] 時間 [分] (1) 1.0 濃度[mol/L] 0.8 0.6 0.4 20.2- T濃度(mol/L] (オ) 1.0 0.8m 0.6 0.4 0.2 1 2 3 時間 〔分〕 23 時間 [分〕 図は、次の反応 (A), (B) の反応経路図である。 2SO3 2SO2 + O2 2SO3 2SO2 + O2 (1) 反応 (A)の反応熱はいくらか。 (2) 反応 (A)の活性化エネルギーはいくらか。 ( (3) 反応 (B) の活性化エネルギーはいくらか。 ( 4 ・・・・・(A) ... (B) JkJ ] kJ JkJ A[ (濃度〔mol/L] (ウ) 1.0 20.8 度 0.6 0.4 0.2 エネルギー (カ) 1.0) 濃度[mol/L] 0 [kJ] 0.8 0.6 0.4 0.2 500 I 400 0 300 ] B 200 100- O' 12 3 時間 〔分〕 時間 〔分〕 2SO2+O2 2SO3 反応の進行度 平 ( (4) 反応 (B) の反応熱はいくらか。 し ] kJ (5) 反応 (A)に白金触媒を使うと、活性化エネルギーは60kJになるという。 反応経路 どのように表されるか。図中に記入せよ。

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化学 高校生

(4)です。なぜ(3)の熱量がNaOHの溶解熱と中和熱になりますか?

0 あり 例題 17 反応熱の測定 0.50 mol/Lの塩酸 100mL に水酸化ナトリウムの固体 2.0gを加えたときの1HH 温度曲線を図に示した。 (1) 温度上昇度 △t [K] を, to, ti, t2, t3のうち必要なものを用いて表せ。 (2) t=12.1K,得られた水溶液の体積を100mL,密度を1.02g/cm² 比熱をC 4.1J/(g・K) とする。 この実験における発熱量は何kJか。 (3) この反応を熱化学方程式で表せ。 熱量は単位にkJ を用いた整数値とする。 (4) 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和熱を56kJ/mol として, 水酸化ナトリ ウム (固) の溶解熱を求めよ。 指針 (1) グラフの後半で一定の傾 きで温度が下降しているのは 反応容器の外部に熱が逃げる ためである。 NaOH 投入直後は温度が上昇 しているが,実際にはこの間 にも熱は逃げている。 実験を 通して熱が一定の速さで逃げ ていると仮定すると、熱を まったく逃がさずに実験でき た場合, グラフの直線部分を 時間 0 まで延ばしたときの温 度まで温度が上がると考え られる。 fom Lal 解答 (1) ts-to (2) 発熱量は, 第5章 化学反応とエネルギー 49 2.0g 40g/mol Q [kJ/mol] 1.02g/cm×100cm×4.1 J/(g・K) × 12.1K ≒ 5060 J 比熱 質量 温度変化 よって, 5.1kJ 答 (3) 塩酸 100mL中のHCI の物質量は, 0.50 mol/Lx- (4) (3) 熱量は, 「NaOH の溶解熱 Q [kJ/mol] + 中和熱」 なので, t3 t₂ =101kJ/mol-56kJ/mol = 45 kJ/mol 答 0 時間 NaOHを加えたとき 100 1000 加えた NaOH の物質量は -=0.050 mol したがって, HC10.050 mol と NaOH 0.050 mol が過不足なく中和し, H2O0.050 mol を生じる。 H2O1mol 当たりの発熱量は, 5.06kJ -=101.2kJ/mol≒101kJ/mol 0.050 mol HClaq + NaOH (固) = NaClaq + H2O (液) + 101kJ 答 NaOH (固)+aq+HClaq 87 -L=0.050 mol NaOHの溶解熱 NaOHaq+HClaq 56kJ NaClaq+H2O (液) 101kJ (aqは多量の水を表す) C1

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化学 高校生

(4)です。下線部の意味がわからないです。あとエネルギー図もよくわからないです。

例題 17 反応熱の測定 0.50 mol/Lの塩酸 100 mLに水酸化ナトリウムの固体2.0gを加えたときの感 温度曲線を図に示した。 (1) 温度上昇度 △t [K] を, to, ti, tz, たのうち必要なものを用いて表せ。 (2) At=12.1K, 得られた水溶液の体積を100mL, 密度を1.02g/cm²,比熱をC 4.1J/(g・K) とする。 この実験における発熱量は何kJか。 (3) この反応を熱化学方程式で表せ。 熱量は単位にkJ を用いた整数値とする。 (4) 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和熱を 56kJ/mol として, 水酸化ナトリ ウム (固) の溶解熱を求めよ。 指針 (1) グラフの後半で一定の傾 きで温度が下降しているのは 反応容器の外部に熱が逃げる ためである。 NaOH 投入直後は温度が上昇 しているが, 実際にはこの間 にも熱は逃げている。 実験を 通して熱が一定の速さで逃げ ていると仮定すると、熱を 02 まったく逃がさずに 験でき た場合, グラフの直線部分を 時間 0 まで延ばしたときの温 度まで温度が上がると考え られる。 fom Di [解答 (1) t3-to (2) 発熱量は, 1.02g/cm×100cm×4.1J/(g・K) ×12.1 K = 5060 J 温度変化 質量 よって, 5.1kJ 答 (3) 塩酸 100mL中のHCI の物質量は, 0.50mol/Lx 0.050 mol HClaq + NaOH (固) なので, 比熱 2.0g 40g/mol Q [kJ/mol] 【 tz t₁ (4) (3) 熱量は, 「NaOH の溶解熱 Q [kJ/mol] + 中和熱 」 to 加えた NaOH の物質量は -=0.050 mol したがって, HC10.050 mol と NaOH 0.050 mol が過不足なく中和し, H2O 0.050 mol を生じる。 H2O1mol 当たりの発熱量は, 5.06kJ =101.2kJ/mol≒101kJ/mol =101kJ/mol-56kJ/mol =45kJ/mol 答 LIVE 0 時間 -NaOHを加えたとき 100 1000 NaClaq + H2O (液) + 101kJ 答 L=0.050 mol 87 NaOH (固)+aq+HClaq NaOH溶解熱 NaOHaq+HClaq 56 kJ NaClaq+H2O (液) 101kJ (aqは多量の水を表す) Q pr + t 「

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