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リード D
第5章 化学反応とエネルギー 137
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応用例題18 反応熱の測定
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断熱性の容器に0.50 mol/Lの塩酸100mLをとり、水酸化ナトリウムの固体 2.0g
を加えたときの温度曲線を図に示した。
(1) この実験での温度上昇度 AT [K] を, to, t1, tz, ts 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/cm,比熱を4.1J/(g・K) として,この反応
を熱化学方程式で表せ。 H=1.0, 0=16, Na=23 とし,
熱量 [kJ] は整数値とせよ。
(36) HORRO
(3) 塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和熱を 56 kJ/mol
として、水酸化ナトリウム (固) の溶解熱を求めよ。
温度[C]
t3
100
1000
to
0
指針 (1) NaOH 投入後すぐに放熱が始まったと考え, 中和完了後の温度変化を示す直線を
時間 0 まで延ばし最高温度を求める。
時間
NaOHを加えたとき
(1) ts-to
(2)発熱量は,1.02g/cm×100cm×4.1J/(g・K)×12.1K = 5060.22J≒5.06kJ
質量
比熱
温度上昇度
塩酸 100 mL 中の HCI は, 0.50 mol/Lx L=0.050 mol
CIME
加えた NaOH は,
2.0g
-=0.050 mol
40g/mol
HCI と NaOH は過不足なく中和している。 1mol 当たりの発熱量は,
5.06kJ
-=101.2kJ/mol≒101kJ/mol
311
0.050 mol
HClaq + NaOH (固) = NaClaq + H2O (液) + 101kJ 答
(3) (2)の熱量は, 「NaOH の溶解熱 Q [kJ/mol] + 中和熱」 なので,
101kJ/mol=Q [kJ/mol] +56kJ/mol Q=45kJ/mol答の御合
第2編
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