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化学 大学生・専門学校生・社会人

《問題文》27℃,大気圧103.60kPaで次の実験を行なった➡︎写真 この問題で気体の体積自体が450mlより22400(ml)で割り,molを出してその気体自体は1gなので 1÷450/22400で分子量を出すのはどうしてダメなのでしょうか。 また気体の状態方程式である... 続きを読む

混合気体の入ったガスボンベの質量は 198.18gであった。 右図のように装置を組み立 てて、ガスボンベから気体の一部を放出した。 メスシリンダーの水面と水槽の水面を一致させ、 気体の体積を測定すると 450mL であった。 気 体放出後のガスボンベの質量は 197.18g であ った。 下の問いに答えよ。 ただし, 気体は理想気体とし、 気体の水への溶解およびゴム管内 の気体の量は無視できるものとする。 気体定数は 8.31 × 10° Pa・L / (mol・K) とし 27℃ における水の飽和蒸気圧は3.60kPa とする。 ガスボン メスシリンダー、 ゴム管 -水 水 水 (1) ガスボンベ中の混合気体の平均分子量はいくらか。 小数第1位まで答えよ。 (2) 気体の分子量を求める実験で, 下線部のような操作を行う理由を簡単に述べよ。 (3) ガスボンベ中の混合気体には, ブタン (分子量58) とプロパン (分子量 44) の2種類 [12 福岡大〕 が含まれている。 ブタンのモル分率を有効数字2桁で求めよ。

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[実験1] 図Ⅰ 紙テープ 斜面A 図Iのように、紙テープを つけた台車を斜面Aに置き, 50 静かに手を離したところ, 台 は斜面を下った。 一秒間 隔で点を打つ記録タイマーを 用いて台車が手から離れた後 の運動を, 紙テープに記録し た。 図ⅡIは、斜面を下ってい るときに記録された紙テープ を5打点ごとに切って台紙に はり、5打点ごとに移動した距離を示したものである。 実験1において, 記録タイマー [実験2] ・台車 図Ⅲ 小球 図Ⅱ 5 ab 時間 打点ごと 8.9 6.3 3.8 1.3 [cm] 0.0l (1) よく出る ① 図ⅡIの紙テーブXに記録されたときの, 台車の平均 の速さはいくらか, 書きなさい。 ② 台車が斜面を下っているとき, 台車の運動方向には たらく力の大きさはどうなるか、正しいものを、次の ア~ウから選びなさい。 ア. しだいに小さくなる イ. 変わらない ウ. しだいに大きくなる 図Ⅲのように,実験1で用いた斜面Aの前方に台を置 き斜面AのP点に小球を置いて静かに手を離した。 小 球が手から離れた後の運動をデジタルカメラで撮影し, 小球の速さを測定した。 なお, 台の高さは床からP点ま での高さの半分であり、台の上面は水平となっている また、台の斜面の角度は, 斜面Aの角度と同じであるも のとする。 P点 ab 時間 床 斜面 A (2) 図ⅣV は, 実験2で, 斜面AのP 図ⅣV 点から下っていった小球が水平な 床を進み, 台の斜面を上り始める までの、 時間と速さの関係を表し たグラフである。 次の①,②の問 いに答えなさい。 ① 台を上って水平な面を進んだ 後斜面を下って床に到達するまでの, 時間と速さを 表すグラフとして最も適切なものを,次のア~エから 選びなさい。 なお、小球は台から離れないで進むもの とし、グラフ中の ab間は, 小球が床を移動している 時間を表すものとする。 ア 速 2 床 01 20 X I a b 時間 ab 時間 時間 ②図IVのように、小球が床を移動している間の速さは、 グラフのab間で示されたように一定となった。 この 理由を,小球にはたらく力に着目して、簡潔に書きな さい。 [実験3] 次の図Vのように,実験2で用いた斜面Aの前方に、 斜面Aと同じ角度の斜面を持つ斜面Bを逆向きに置いた。 P点に小球を置き. 静かに手を離したところ、 斜面上 のQ点 床上のR点. 斜面B上のS点を通って, P点と 同じ高さの丁点まで上った。 なお, Q点とS点の高さは 床からP点までの高さの半分であるものとする。 KIV P点 Troed Qu'i 床・R点 図 VI AVER S 斜面 (3) 実験3において、 ① 小球がP点からT点まで移動する間で. 小球が持つ 位置エネルギーの大きさが最大となっている点を、図 V中のP点 Q点 R点 5点 T点の中から, 全て 選びなさい。 S点 群馬県 ② 小球がP点からT点まで移動する間で、 小球が持つ 運動エネルギーの大きさが最大となっている点を,図 V中のP点 Q点 R点 S点 T点の中から, 全て 選びなさい。 [実験4] 斜面C 丁点 図VIのように, 実験3の斜面BをS点の位置で切断し、 斜面Cを作った。 P点に小球を置き, 静かに手を離した ところ, 小球は斜面Aを下って床を進み、 斜面Cから斜 め上方に飛び出した。 -P点 S点 REA (4) 実験4において、 ① 小球が斜面Cから斜め上方に飛び出した後、最も高 く上がったときの高さとして正しいものを. 次のア~ ウから選びなさい。 ア. P点より高く上がった。 . P点と同じ高さまで上がった。 ウ. P点より低い高さまでしか上がらなかった。 ② ① のように考えられる理由を、小球が持つ位置エネ ルギーの変化に着目して, 書きなさい。 ただし、 「位 置エネルギー」, 「運動エネルギー」 という語をともに 用いること。

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高校化学・熱化学の範囲です。 この問題(写真1枚目)から、このエネルギー図(写真2枚目)を作る考え方がわかりません。 上の図が(2)で使用する図で、下の図が(3)で使用する図になります。 どちらもわかりません。

総合問題 325. 結晶とエネルギー 塩化ナトリウム NaClの結晶を 気体状態のNa原子および CI 原子にするのに必要なエ ネルギーは 624kJ/mol である。 また, 気体状態の Na 原 子を Na + に, CI 原子を CI にイオン化するときの熱量 変化は,それぞれ Na原子のイオン化エネルギー 496 kJ/mol および CI 原子の電子親和力 349kJ/mol に相当 する。 以上のデータから、 右のエネルギー図を描くこと ができる。 一方で気体状態のイオンが多量の水に溶解し たときに発生する熱量は, Na+ では 406kJ/mol, Cl- で は 361 kJ/mol である。 (1) 図中の(ア), (イ) の状態を表す適切な化学式を記して, エネルギー図を完成させよ。 なお, 化学式ではその物質の状態を A13+aq や H2O (気) のように記せ。 (2) 図中のQは何kJ になるか。 (3) Na+aq+Claq の状態をエネルギー図中に記せ。 (4) 塩化ナトリウムが水に溶解する際の溶解熱を求めよ。 また,この変化を熱化学方 程式で表せ。 (11 名古屋大 改) エネルギー Na+(気)+CI-(気) (ア) (イ) Q[kJ] 624kJ

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