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化学 高校生

化学の平衡の問題です。解き方がまったくもってわからないので教えて欲しいです!!

模試対策 ⑩ 平衡>美永 311 次のA~Cの文を読み, 問 1~7に答えよ。 答の数値は四捨五入により有効数字2桁で記せ。 ただし, 気 体は理想気体として扱うことができ, 固体触媒の体積は無視できるものとする。 また, 必要があれば次の 数値を用いよ。 気体定数R=8.3×10² Pa・L/(K mol) √2=1.41 A メタノール CH3OH は、 低公害自動車用の燃料や水素一酸素燃料電池の水素供給源などとして広く 利用されており、工業的には, 一酸化炭素と水素に固体触媒(CuO/ZnO/Alz0s) の存在下、約 520K, 約 1.0×107Paの条件下で製造されている。 以下では, ① 式以外の反応は考えないものとする。 CO (気) +2H2 (気) CH3OH (気) 問1① 式の反応に関する次の(ア)~ (オ) の記述のうちから、正しいものを二つ選びその記号を記せ。 (ア) 平衡状態においては、正反応と逆反応の反応速度は等しい。 (イ) 平衡状態においては,正反応と逆反応はどちらも起こっていない。 (ウ) 平衡状態において,物質量比は常に CO:H2CH3OH=1:2:1となる。 (エ) 触媒を加えると、正反応の反応熱は小さくなる。 (オ) 触媒を加えると、正反応と逆反応の活性化エネルギーはともに小さくなる。 問2 ① 式の平衡定数Kを平衡状態における各成分のモル濃度 [CO]、 [H2] [CH3OH] を用いて表せ。 B体積可変の反応容器に CO 1.0 mol と H2 2.0 mol を入れ, 固体触媒を加えたのち, 温度を520K, 圧 力を 2.60 × 106 Paに保ったところ、 ①式の平衡状態(状態Ⅰ) になった。 このとき気体の体積は 3.32L であった。 状態 Ⅰ から,温度を520 K に保ったまま圧縮して, ある体積に保 つと新たな平衡状態(状態II) になった。 問3 状態 Ⅰ において反応容器内に存在する気体の物質量は合計何 mol か。 Klom 00.0110 01.0 問4 温度 520 K における ① 式の平衡定数Kの値を単位とともに記せ。) 問5 状態 ⅡIⅠにおける CH3OH のモル濃度は状態Ⅰのときの 2.82 (=2√2) 倍であった。 状態ⅡIにおけるCO のモル濃度は何mol/L か。 は 問6 状態 ⅡIにおける気体の体積は何Lか。 体積可変の反応容器に CO 1.0mol と H22.0 mol を入れ, 温度を520K, 圧力を 2.60×10-Paに保ったと き ①式の反応によって生成するメタノールの物質量と反応時間との関係を表すグラフは図1のようにな った。なお, ①式の反応の熱化学方程式は次の②式で表される。 CO (気体) +2H2 (気体) = CH3OH (気体)+93 kJ ② 問7他の条件はそのままで, 下線部の条件を次の(1), (2) のように変化させた場合, 生成するメタノー ルの物質量と反応時間との関係を表すグラフの概形として最も適するものをそれぞれ一つずつ選 びその記号を記せ。 ただし, それぞれの図中の破線は, 下線部の条件で反応させた場合のグラフ (図 1) である。 (1) 圧力を 2.60 × 106 Pa よりも高くする。 メタノールの物質量 図1 反応時間

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化学 高校生

正誤チェックの4番で水の蒸発熱を答える時にマイナスを取って答えるのに対して、なぜ重要演習の丸2では、生成熱をマイナスをつけたまま答えて良いのですか??

正誤チェック 1 燃焼熱は物質1molが完全燃焼するときの反応熱で,常に吸熱である。 2 強酸の水溶液と強塩基の水溶液の中和熱は、物質の種類によらず, 25℃でほぼ 56.5 kJ/mol である。 3 「反応熱の総和は,反応前後の物質の種類と状態だけで決まる」は,ヘンリーの法則とよばれる。 「H2O (液) = H2O(気) -44kJ」 より 水の蒸発熱は-44kJ/mol である。 5 分子内の結合エネルギーの総和が小さい分子ほど, 共有結合を切断して原子になりにくい。 解答 1発熱 203 ヘスの法則 444kJ/mol 5 大きい 次の文章の下線部が正しい場合は○を、誤っている場合は正しい語句を答えよ。 重要例題 5 熱化学方程式 次の熱化学方程式に関する記述として誤りを含むものを,下の① NaOH (固) + aq NaOHaq + 44.5kJ NaCl aq NaOH (固) + HCl aq N2(気) + O2(気) = 2NO (気) 180.6kJ AgNO3 (固) + aq = AgNO3 aq- 22.6kJ H2(気) + 1/1/2O2(気) = H2O(液) + 286 kJ = 重要演習 = + H2O (液 ) + 101 kJ - ~④のうちから一つ選べ。 (1) 考え方 ① 誤り。 中和熱は, (2)-(1) 式より, NaOHaq + HClaq = NaClaq + H2O(液) + (101-44.5)kJ ② 正しい。 (3)式で NOが2mol 生じているから, NO の生成熱は (-180.6÷2) kJ/mol (2) (3) (4) (5) H2(気) +1/1/28O2(気) = H2O(気)+ 242 kJ (6) ① 水酸化ナトリウム水溶液と塩酸の中和熱は,101 kJ/molより大きい。 ②一酸化窒素の生成熱は, -90.3kJ/mol である。 ③純粋な水に硝酸銀を溶解させると,溶液の温度が下がる。 ④ 水の蒸発熱は, 44kJ/mol である。 [1993 追試〕 ③ 正しい。 (4) 式より, AgNO3 の溶解は吸熱反応。 ④ 正しい。 (6) 式 (5)式より, H2O (液) H2O (気) - 44kJ 水の蒸発熱は, 44kJ/mol(-の符号はつけない) 解答 (1

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化学 高校生

解説がなくて全て分かりません。 よろしくお願いします。。

結合エネルギー 20230421 2 H2O (気) 1mol 中の0-H結合を, すべて切断するのに必要なエネルギーは何kJか。 最 も適当な数値を,下の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, H-H および 0 0 の結合エ ネルギーは、それぞれ436kJ/mol, 498 kJ/mol とする。 また,H2O (液) の生成熱 [kJ/mol] および蒸発熱 [kJ/mol] は, それぞれ次の熱化学方程式で表されるものとする。 [] kJ 代入するだけ。 H2 (気) +1202 (気) = H20(液) + 286 kJ… (1) H2O (液) = H2O (気) - 44kJ ... (2) ① 443 ② 692 ③ 927 ④ 971 ⑤ 1176 [解答] N2とH2 から NH3 が生成する反応 N2 (気) + 3H2 (気) 2NH3 (気) について, 次の問い (a~c) に答えよ。 2 a (1) 式の反応における反応熱, および結合エネルギーの関係 を図1に示す。 NH3 分子の N-H結合1mol 当たりの結合エ ネルギーは何kJか。 最も適当な数値を、次の①~⑤のう ちから一つ選べ。 [ JkJ ① 46 ② 391 (3 782 ④ 1173 ⑤ 2346 とばす 高2N(気) 6H(気) チ N.(気) +6H(気) N₂()+3H₂ (9) 2NH (気) [946kJ |1308kJ 192kJ b (1) 弐の反応につい て文献を調べたとこ ろ、 右の記述 (ア~エ) および図2に示すエ ネルギー変化が掲載 されていた。 これら と図1をもとに,こ の反応のしくみや触 媒のはたらきに関す る次の記述 (I~III) について, 正誤の組 合せとして最も適当 なものを,下の①~ ⑧ のうちから一つ選 -1- 図1と図2より, N2, H2 分子の結合エ ( )組( ) 番 名前 ( (1) ① 正 ② (2) ③ (4) 文献調査のまとめ 触媒がないとき ア (1) 式の反応は,いくつかの反応段階を経て進行する。 イ正反応の活性化エネルギーは,234kJである。 触媒があるとき ウ (1) 式の反応は,いくつかの反応段階を経て進行する。 エ正反応の活性化エネルギーは, 96kJである。 | N.(気) +3H2(笑) 触媒あり I II III I ⅡI III IE IE IE ⑤ 誤 正 IE 正 IE IE IE (6) 誤 IE 誤 IE ⑦ 誤 IE 正 誤 誤 8 誤 誤 234kJ 反応の進む方向 図2 NH」の生成反応におけるエネルギー変化 ネルギーと活性化エネルギーを比較すると, (1) 式の反応は気体状態で次の反応段階 を経ていないことがわかる。 N2 (気) → 2N (気) ・・・ (2) H2 (気) → 2H(気) ・・・ (3) 1 ⅡⅠ 図2より, 触媒のあるときもないときも、 逆反応の活性化エネルギーは正反応よ りも大きいことがわかる。 図2より, 反応熱の大きさは, 触媒の有無にかかわらず, 変わらないことがわか る。 ( ) 正 96kJ 誤 誤 ) 2NH, ()

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