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化学 高校生

熱化学方程式方程式の問題です。(2)の水分子1molを全て原子の状態にするのに必要なエネルギーを求める問題が分かりません。 なぜ液体の場合から考えて44を足してはいけないのでしょうか

✓ ✓ CH4 エタンC2H6 の分子内のC-H結合の結合エネルギーがすべて等しいとすると,エ タン分子内のC−C結合の結合エネルギーは何kJ/molか。 ただし, エタンの分子中 の結合エネルギーの総和を2832kJ/molとする。 12 223 [結合エネルギーとエネルギー図] 右図は, 25 高 2H(気)+0(気) °C 1.0×105Paにおける水の生成や状態変化の反応 熱を示している。 (1) 図をもとに, 1molの水素が完全燃焼して液体の 水が生じる変化で発生する熱量を求めよ。 酸素分子1mol, 水分子1 mol をすべて原子の状 態にするのに必要なエネルギーは,それぞれ何kJ か。 低 (3) 水分子中のO-H結合の結合エネルギーは,何 kJ/mol か。 224 1/12 (気)+2H2(気) = NHs (気) + Q[kJ] TI 解答 (1) 286kJ (1) H2 (気)と ORLARDANES 1623 (2) 酸素分子・・・ 498kJ 水分子・・・ 927kJ 1 O2 (気)からH2O (気) が生成するときに AJALO Ak 242kJ, H2O (気) からH2O (液) が生成するときに44kJ の熱量が発生するから, ヘスの法則より, 242kJ +44kJ=286kJ エネルギー 224 [反応熱と結合エネルギー] 水素分子のH−H結合の結合エネルギーは432kJ/mol, 窒素分子のN=N結合の結合エネルギーは942kJ/mol, アンモニア分子のN-H結合の 結合エネルギーは388kJ/mol である。これらの結合エネルギーをもとに、次の熱化学 方程式の反応熱Q [kJ] を求めよ。 (2) 502 (気)が0(気) になるときに249kJの熱量が吸 収されるから, O2(気)が20(気) になるときに吸収さ れる熱量は, 249kJ ×2=498kJ また, H2O (気)が2H (気) 0(気) になるときに吸 UN 00 + E 収される熱量は, ←? 242kJ + 249kJ+436kJ=927kJ (3) 水分子の構造式はH−O−Hで,分子中に O-H結合 が2個含まれるから, 927kJx12123464kJ ≒ H2 (気) +0 (気) H2(12/02 ( H2O (気) H2O (液) +(3) 464 kJ/mol 1436kJ ヘスの法則 1249kJ 242kJ 44kJ 物質 P a(kJ) 物質 Q[kJ] A x (kJ) z (kJ) 物質y[kJ] 物質 X Y 化学・第2編 6 [kJ] 物質 B Q=a+b=x+y+z SAOPEN

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化学 高校生

(2)の水分子1molを全て原子の状態にするのに必要なエネルギーを求める問題が分かりません。 なぜ液体の場合から考えて44を足してはいけないのでしょうか

✓ ✓ CH4 エタンC2H6 の分子内のC-H結合の結合エネルギーがすべて等しいとすると,エ タン分子内のC−C結合の結合エネルギーは何kJ/molか。 ただし, エタンの分子中 の結合エネルギーの総和を2832kJ/molとする。 12 223 [結合エネルギーとエネルギー図] 右図は, 25 高 2H(気)+0(気) °C 1.0×105Paにおける水の生成や状態変化の反応 熱を示している。 (1) 図をもとに, 1molの水素が完全燃焼して液体の 水が生じる変化で発生する熱量を求めよ。 酸素分子1mol, 水分子1 mol をすべて原子の状 態にするのに必要なエネルギーは,それぞれ何kJ か。 低 (3) 水分子中のO-H結合の結合エネルギーは,何 kJ/mol か。 224 3 1N2(気)+2H2(気) = NHs (気) + Q[kJ] TI 解答 (1) 286kJ (1) H2 (気)と OFERONER 1623 (2) 酸素分子・・・ 498kJ 水分子・・・ 927kJ 1 O2 (気)からH2O (気) が生成するときに AJALO Ak 242kJ, H2O (気) からH2O (液) が生成するときに44kJ の熱量が発生するから, ヘスの法則より, 242kJ +44kJ=286kJ エネルギー 224 [反応熱と結合エネルギー] 水素分子のH−H結合の結合エネルギーは432kJ/mol, 窒素分子のN=N結合の結合エネルギーは942kJ/mol, アンモニア分子のN-H結合の 結合エネルギーは388kJ/mol である。これらの結合エネルギーをもとに、次の熱化学 方程式の反応熱Q [kJ] を求めよ。 (2) 502 (気)が0(気) になるときに249kJの熱量が吸 収されるから, O2(気)が20(気) になるときに吸収さ れる熱量は, 249kJ ×2=498kJ また, H2O (気)が2H (気) 0(気) になるときに吸 UN 00 + E 収される熱量は, ←? 242kJ + 249kJ+436kJ=927kJ (3) 水分子の構造式はH−O−Hで,分子中に O-H結合 が2個含まれるから, 927kJx12123464kJ ≒ H2 (気) +0 (気) H2(12/02 ( H2O (気) H2O (液) +(3) 464 kJ/mol 1436kJ ヘスの法則 1249kJ 242kJ 44kJ 物質 P a(kJ) 物質 Q[kJ] A x (kJ) z (kJ) 物質y[kJ] 物質 X Y 化学・第2編 6 [kJ] 物質 B Q=a+b=x+y+z SAOPEN

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理科 中学生

ジュールとかの問題なんですけど(5)からが分かんなくて全部つながっていて1個わからないとその先がわからなくなる問題です。誰か教えて下さい お願いします

7.次の実験1}{実験3}に関する文を読んで、あとの問いに答えよ。 ただし、1gの水の温度を1℃上昇させ るには、4.2J の熱量が必要である。 また、 電熱線で発生した熱量はすべて水と金属容器が得るものとし、 金属容器の温度は中の水と同じになるものとする。 実験1} 図1のように、 金属容器①に500gの水を入れ、 その中に電熱線を入れて10V の電池を接続し、 2.5Aの電流を5分間流し、 金属容器 ①の水の温度上昇を測定した。 {結果}水の温度は3℃上昇した。 -0.44 (1) 電熱線の抵抗は何Ωか。 (2) 電熱線 a における消費電力は何Wか。 (3) 電熱線a から1分間に発生する熱量は何Jか。 (4) {実験1}で水の温度上昇に使われた熱量は何Jか。 (5) {実験1}で金属容器 ① の温度上昇に使われた熱量は何Jか。 (6) 金属容器 ①の温度を1℃上昇させるのに要する熱量は何Jか。 {実験2} 金属容器 ①、 金属容器②、 金属容器 ③に500gの水を入 れて、図2のように10Vの電池を接続した。 電熱線 a, 電熱線b 電熱線に電流を5分間流し、 金属容器①、 金属容器②、 金属容器 ③ の水の温度上昇を測定した。 {結果} 金属容器①の水の温度は3℃、 金属容器②の水の温度は 1.5℃、 金属容器 ③の水の温度は6℃ それぞれ上昇した。 (7) 電熱線bの抵抗の大きさは何Ωか。 (8) 電熱線に流れる電流は何Aか。 (9) 【実験2}で電熱線bにおける消費電力は何Wか。 (10) {実験2}で電熱線から1分間に発生する熱量は何Jか。 {実験3} 金属容器①、 金属容器②、 金属容器 ③ に 500gの水 を入れて、図3のように14Vの電池を接続した。 電熱線 a 電 熱線b、電熱線に電流を10分間ながし、 金属容器①、 金属容 器② 金属容器③の水の温度上昇を測定した。 {結果} 金属容器 ①の水の温度上昇は3.84℃であった。 金属容 器②の水の温度上昇は、 金属容器 ③の水の温度上昇より小さかっ た。 (11) {実験3}で電熱線にかかる電圧は何Vか。 (12) {実験3}で金属容器③の上昇温度は何℃か。 75 3 2,5100 1100 次に、この金属容器 ① と全く同じ材質質量の金属容器②、 金属容器 ③ を準備し、 金属容器②には電熱線b 金属容器 ③には電熱線を入れた。 金属容器 ②および金属容器③を1℃上昇させるのに必要な熱量は、金属容 ①と同じ熱量である。 これらを用いて次の {実験2}, {実験3}を行った。 21000 Kaic 10V 金属容器 ① 図 10V- 金属容器 ① 金属容器② 金属容器3 図2 14V 金属容器① 金属容器 ② 金属容器 ③ 図3

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物理 高校生

二枚目の解説のところです。 印をつけているところが何を示しているのかわかりません 誰か教えてください🙏

36 53 基 断熱容器内に質量250gの薄い銅 製容器を入れた水熱量計を用いて以下の 実験を行った。 銅製容器 実験1: 温度 10℃ の銅製容器内に,10 ℃の水を100g入れ, スイッチを閉じ 2500円 て消費電力 10.0 W で抵抗線を加熱し, かきまぜ棒で水をかきまぜながら水温 を測定した。 加熱時間と水温の関係を 図2に示す。 実験2:10℃の銅製容器内に, 10℃の 水を200g入れ,スイッチを閉じて消 費電力 9.0 W で抵抗線を加熱し,実 験1と同様の測定をした(図2)。 実験3:10℃の銅製容器内に10℃の 水を200g入れた後, 80℃に熱した 100gの金属球を水中に沈めた。 かき まぜ棒を使用し、充分時間がたったと きの水温は 17℃ であった。 温度 [℃] スイッチ 22p 20 18 14 12 10 8t 0 電源 抵抗線 かきまぜ棒 温度計 導線 水 図 1 実験 1 断熱容器 実験 2 100 200 300 400 500 時間 〔秒〕 図2 以下の問いに有効数字2桁で答えよ。 ただし, 断熱容器によって外部 との熱の出入りはなく, 抵抗線で消費された電力は, 水と容器の温度上 昇に全て使われたものとする。 (1) 銅製容器と水の合計の熱容量を,実験1 2 についてそれぞれ めよ。 (2) 実験1,2の結果から水と銅の比熱をそれぞれ求めよ。 (3) 実験1~3の結果から実験3で使用した金属球の比熱を求めよ。 (4) 水熱量計の断熱容器をはずして, 実験3と同様の実験を行った。 のとき室温は25℃ で,他の実験条件は実験3と同じであった。 こ 実験の結果の水温は17℃より高いか, 低いか。 また,外部との熱 出入りがないと仮定して得られる金属球の比熱は, 実験3の値より きいか,小さいか。

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理科 中学生

(2)の①教えていただければ幸いです!

④ 各問いに答えなさい。 電流による発熱を調べるために,次の実験を行った。 ただし, 電熱線のほかに抵抗はなく, 電熱線で発生した熱はすべて水の 温度上昇に使われるものとする。 [実験1] ①.6Vの電圧を加えたときに6Wの電力を消費する電熱線Xを100gの水 の中に入れ、図1の回路をつくり, 6Vの電圧を加えた。 ときどきかき混ぜながら1分ごとにその水温を測定した。 3 ①・②を6Vの電圧を加えたときにある電力を消費する電熱線Yにつ いても行い, 表1にその結果をまとめた。 表 1 [水温・[℃] [時間 [分〕0 (開始前) 電熱線X 19.0 電熱線 Y 18.6 1 3 4 2 5. 20.7 21.6 22.4 23.3 19.8 21.2 23.8 26.4 29.0 31.6 [実験2] ① 実験1の電熱線Xと電熱線Yを図2のように直列につなぎ, それぞ れ同じ量の水の中に入れた。 電熱線Xに加わる電圧を6Vに調整したあとでスイッチを入れ、電熱 線Xを入れた水の温度を1分ごとに測定し, 表2にその結果をまとめた。 表2 時間 [分] (開始前) 1 [水温[℃] 19.2 2 20.0 20.9 3 4 5 21.8 22.6 23.4 図1 電源 装置 温度計 図2 電源 装置 スイッチ 発泡ポリスチ レンのコップ 仙台地 一水100g ~電熱線X 温度計・ 電熱線 Y 電流計 スイッチ 温度計 電熱線 電圧計 電熱 X

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物理 高校生

芝浦工業大学の2222年度、2月2日の問題です。 (1)から分からないので教えて欲しいです。

1. 以下の設問の解答を所定の解答欄に記入せよ。 導出過程は示さなくてよい。 なお, 解答中に分数が現れる場合は既約分数で答えよ。 (A) 図1(a)のように、内側の断面積S の円筒状の容器を水平に設置し, その中に 気密を保ちながらなめらかに動くピストンが付いている。 容器の右側にはコック が取り付けられており, ピストンの右側に大気を入れることができる。 容器の左 内面とピストンの左面の距離をxとする。 容器は壁を介して外部と熱を交換で き, ピストンは熱を通さない。 ピストンと容器の左側の面はばね定数k, 自然長 Lの軽い体積の無視できるばねでつながれている。 ばねは円筒状の容器の左面中 央とビストンの左面中央を結ぶように取り付けられており.たわむことなく水平 方向のみに動くものとする。 また, 容器とばねの熱容量は無視できるものとして 以下の操作 A, 操作B, 操作Cをおこなった。 操作A 容器の左側に単原子分子理想気体を入れ、 右側を真空にしてコックを閉 じたところェ=2Lであった。 操作B 操作Aの後, コックをゆっくり開き大気を容器の右側に取り込み十分に 時間が経過したところ, x= 12/2となった。 操作C 操作Bの後。 図1 (b)のように容器の左側に熱容量および体積が無視でき るヒーターを取り付け、容器の左側内部の気体のみに熱を加えること ができるようにし、さらに容器の右側を除く部分をすき間なく断熱容器 で覆った。 コックを開いた状態で, ヒーターで熱量Qをゆっくりと容 器の左側内部の気体のみに与えたところェ=2Lとなった。 S ・円筒容器 1,00000000 お間ライブ ピストン コック 図1 x 1,00000000 ヒーター 断熱容器 (b) ピストン (イ) 大気の圧力をk, L, Sを用いて求めよ。 (ロ) 操作Cにおいて気体に与えた熱量Qをとを用いて求めよ。 2224500402

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