【高校化学】(2)教えてください！ 返信遅くなる可能性あります

問題 305-306 統計 可変抵 A ネルギー変換効率は,水素1.0mo を使用したときに得られる 水素 1.0mol を燃焼させたときの発熱量 2861に対する割合で表したものである。した 上がって,この電池のエネルギー変換効率は 1 %である。 田 M 考 (21早稲田大) 302. リチウムイオン電池 リチウムイオン電池は小型で軽量であるが,電池の放電容量 (放電で電池から取り出すことができる電気量)が大きく, 高い電圧が得られるので、パ ソコンやスマートフォンなどさまざまな製品で使用される。 負極活物質には, リチウム を層間に取り入れた黒鉛 LiC6, 正極活物質には, コバルト酸リチウムLiCoO2 の結晶中から一部 の Li+ が抜け出た Lif-x CoO2 (0<x<0.5)が用 いられ,放電・充電すると,それぞれ次の変化 がおこる。 充電 電源 eta H 放電 抵抗 e 放電 負極: LiC Li-xC6+xLi++xe 00C... ① 充電 放電 55×10 C ) で 正極:Li-x CoO2+xLi++xe LiCoO2 充電 ] とすると, (1) コバルト酸リチウムLiCoO2 中のコバル 負極 電解質溶液 正極 THA 386 C･･･② の酸化数はいくらか。 黒鉛 2molの水素 (2) あるリチウムイオン電池を完全に充電す LiC6 =89.5ml Li1 - CoO 2 ると,正極活物質の質量が 19.1g となり, 組成はLio 65 CoO2となった。 この電池の放 電容量は何mAh か。 1mAhの電池では1mAの電流を1時間流すことができ, 負 極活物質は十分あるものとして, 有効数字2桁で答えよ。 例題 動画 (20 兵庫医科大 改) 173

充電の意味について質問です。 教科書では、 「外部から逆向きの電流を流し、電圧を回復する操作」 プリントでは、 「電池に強制的に電流を流し、電気エネルギーを化学エネルギーに変えること」 と書かれてあります。テストで書く場合どちらも正解になりますか？

解説がついておらず(8)(9)の解き方がわかりません。 教えてください🙏🙏

19. (H=1,016, S=32, Pb=207, F=9.6× 10C/mol, R=8.3×10 Pa・L/(K・mol)) 次の文のに入れるのに最も適当なものを解答群から選べ。 また, ()には整数値 }には四捨五入して有効数字2桁の数値を [(4)]には電子 (e-) を含むイオン反応 式を記せ。 なお、 気体はすべて理想気体とし、溶液には溶解しないものとする。 化学エネルギーを電気エネルギーに変換する装置である電池の中に鉛蓄電池がある。 鉛 蓄電池は、 電極の活物質として鉛 Pb と酸化鉛 (IV) PbO2, 電解質水溶液に希硫酸を用いて いる。 放電のとき, 各電極で次の反応がそれぞれ起こる。 Pb + SO2 PbSO4 + (1)(2)e- PbO2 + (2)(4)H+ + SO,2 + 2e- → PbSO + (3)(2)H2O + ① この鉛蓄電池を電源として図のような装置を使用し、 希硫酸の電気分解を行った。 白金 電極Cで③式の還元反応が起こり, 300K, 1.0×10 Paで60mLの気体が発生した。 ] (41[ このとき,鉛蓄電池の5 |極である電極 ... (3) Bの質量は lg増加した。 また, 白金電極Dからは気体の | が発生し, 電極A 電極B 電極C 電極D 電解槽を流れた電気量は (8) X }×102c であった。 通常、 鉛蓄電池の起電力が低下した場合に, 外部電源に接続して放電時と逆向きに電流を 流せば充電できる。 充電時には外部電源の正 極は、鉛蓄電池の [白金板 白金板 希硫酸 希硫酸 鉛蓄電池 電解槽(電気分解) 解答群 (ア) 正 (イ) 負 (オ) 窒素 (力) 硫化水素 (ク) 正極に接続すればよい (コ) いずれの電極に接続してもよい (ウ) 水素 (キ) 二酸化硫黄 (ケ) 負極に接続すればよい (エ) 酸素

独立部分の電気量が保存されるのは分かりますし、 合成容量の式も使えないのも分かります ですがどうして直列回路の電気量は同じになるのに、 この場合は同じではないのでしょうか。 あらかじめ充電されているからですか？

例題 114 30Vに充電された2つのコンデンサー C, (10μF)とC2(20μF), 起電力 90Vの電池およ びスイッチSからなる回路がある。 スイッチS を閉じて十分に時間がたった後, C および C2 に蓄えられる電気量と電位差をそれぞれ求めよ。 30 V + 30V S 90 V 解 電気量保存 +300μC-300μC: + 10V-10V HI +600μC 600μC THE +20V220V2 90 V Sを閉じた後の C と C2 の電位差を V, V2 とする。 図の破線で囲まれた 部分は外部から孤立しているので, Sを閉じて全体の状態が変化しても、青 気量は一定である (電気量保存)。 したがって -300+600= -10V1 +20V2 ...① ただし, 単位はμCである。 また, Sを閉じることにより電池の起電力 90Vは C, と C2 のコンデンサー全体にかかるので 90= V1 + V2 式①②より V1=50[V] V2=40[V] ...② また,C,に蓄えられる電気量はQ=C,V,=500[μC] C2に蓄えられる電気量は Q2=C2V2=800 [μC] なお、このようにコンデンサーが初めに充電されているときは、直列接続の 公式が使えないことに注意したい。 ココが ポイント 孤立した部分では電気量は保存される。

④について ④について、C3V4は含めずに電気量保存の式を立てたのですが、これはどうしてダメなのでしょうか？ -C1V1と+C2V3の部分だけで「島」になると思いました

出題パターン 64/コンデンサー回路 に接続する。 次の順序で St, S2 を開閉 するとき, 各段階におけるPS間の電位 差は何Vになるか。 サーC1. C2 C3を, スイッチS1, S2とともに, 図のように 15Vの電池 E 電気容量がそれぞれ 1.0F 2.0F, 3.0Fの充電されていないコンデン C1 P S₁ S2 TE C2= 肉のAT C3÷ (1)S, を閉じる。 (2) S1 を開き, S2を閉じる。 S (3) S2を開き, S, を閉じる。

（1）の解説に疑問があります。 Li0.4CoO2にはOが2個あるのに、青線部では2が掛けられていないです。モル質量を求める式を解いてみたのですが等号が成立しません。これは問題集の表記漏れですかね、、？

350. 実用リチウムイオン電池 満充電の状態の電池から一定の電流を何時間取り出すこ とができるかを示す量を放電容量といい, 1mAの電流を1時間取り出すことができる 放電容量は1mAh である。 リチウムイオン電池は,放電容量の大きな二次電池であり, 正極活物質には, コバルト酸リチウム LiCoO2 の結晶中から一部の Li+ が脱離した Lit-xCoO2(0<x<0.5) が用いられている。 リチウムイオン電池を放電・充電すると,正 極では,次の変化がおこる。 正極: Lit-x CoO2+xLi++xe- 放電 `充電 LiCoO20H 09H 実用リチウムイオン電池では、満充電の状態でもxが0.5より大きくならないように つくられている。 これを超えて過充電を行うと, Li+ が脱離しすぎることにより, Lix CoO2がO2 の発生を伴い LiCoO2 と Co3O4 へと分解し,放電容量が減少してし まう。いま, 0.25mol の Lix CoO2 を正極活物質とした, 電圧 3.7V, 放電容量が 2500mAh の実用リチウムイオン電池をLix CoO2のx=0の状態からxが最大になる まで充電した後, 8.00 ×10 -1Aの一定電流で2時間放電した。 Ha (S) (1) 下線部①で, Li-xCoO2 が Lio.4 CoO2 のときの分解反応の化学反応式を示せ。 また, 10.0g の Lio.4CoO2 の30%が分解するとき, 発生するO2 の物質量を有効数字2桁で示せ。 (2) 下線部②の電池の正極活物質 Li CoO2 がとる最大のxを有効数字2桁で示せ。 -x (3) 下線部③ のとき, 正極に取り込んだ Li+ の物質量を有効数字2桁で示せ。 (4)現在,各航空会社では, ワット時定格量160Wh を超えるモバイルバッテリーの飛 行機内のもち込みを禁止している。 下線部②の電池8つを並列につないだモバイルバ ッテリーMのワット時定格量 〔Wh] を求め, M を機内にもち込めるかを判断せよ。た だしワット時定格量 〔Wh] =電力 [W] × 時間 [h], 電力 〔W〕 =電流 [A] ×電圧[V] で 100H (21 大阪大 改) ある。

288の(4)(5)教えてください。

1 Zn2+ (2 (4) 硫酸亜鉛水溶液および硫酸銅(II) 水溶液の濃度を変えて 水溶液 つくった電池 A~Dのうち、最も長く電流が流れるものはどれか。 水溶液 A B C D 硫酸亜鉛水溶液 [mol/L] 硫酸銅(II) 水溶液 [mol/L] 0.5 0.5 1 2 0.5 2 1 0.5 思考 水溶液 287. 電池の起電力次の電池 ① ~ ④のうちから, 起電力が最も大きいものを1つ選べ ~ ただし,電解質の濃度はすべて同じ (0.5mol/L) とする。 知識 291. 塩化銅 する語句を 電気エネ 操作を電気 接続した (イ) ので( ので たとえ ① (-) Zn|ZnSO4aq | FeSO4age (+) ② (一)Zn|ZnSO4aq NiSO4aqNi(+) では( ③ (-) Zn|ZnSO4aq| CuSO4aqCu (+) (4) 4 (-) Ni | NiSO4 aq | CuSO4 aq | Cu(+) 思考 292. 電 288. 鉛蓄電池 次の文を読んで、下の各問いに答えよ。 鉛蓄電池は,(ア)を負極,(イ)を正極として希硫酸に浸したもので、自 動車の電源などに広く使われている。 eを用 (1) (ア)(イ) に適当な物質名を入れよ。 (2) 放電に伴う負極および正極での変化を電子 e を用いた反応式で表せ。 (3) 放電に伴う負極および正極での変化をまとめ, 化学反応式で表せ。 (4) 充電するとき, 外部電池の負極につなぐのは,鉛蓄電池の正極か、負極か。 (5) 充電するとき、 希硫酸の濃度はどのように変化するか。 168 (1) (2) (3) (4) (5

aは並列だと感覚的にわかるんですが、bがなぜ並列なのかわかりません。見分け方を教えてください。

超えはよい。 20 20Vで充電された10μFのコンデン サー C, と, 10 V で充電された 40μF のコ ンデンサー C2 をつなぎ, スイッチを入れ ると何Vになるか。 図a, bの場合につ いて答えよ。 C1 + + Cz C1 C2 + 図 a 図b

電気量の符号はどのように決めるのでしょうか？ 三枚目の写真ではダメなのですか？

385 コンデンサーの接続■ コンデンサー C1, C2 と起電力 V, 2Vの2つの電池, および2つのスイッ チS1, S2 を図のように接続した回路がある。 コンデ ンサー C および C2 の電気容量はいずれもCであり, 初め, スイッチ S1 S2 は開いており、2つのコンデン サーには電荷が蓄えられていない。 V C1 S2 2V S1人 C2 MELAS 10 (1) スイッチ S1 を閉じて十分時間が経過した後のコンデンサー C1 に蓄えられた電気量 を求めよ。 (2)次に, スイッチ S1 を開いてからスイッチ S2 を閉じた。 十分時間が経過したのち, コ ンデンサー C1 および C2 に蓄えられた電気量をそれぞれ求めよ。 例題 74,390

(5)で電荷の移動する方向を求める問題なのですが、コンデンサーBの方が容量が大きい為BからAに移動すると思ったのですがなぜAからBに移動するのか教えて頂きたいです。お願いします🙇‍♀️

練習問題 157. 問いに答えよ. 図1のように極板面積 S, 間隔 4d の平行板コンデンサーA,Bがある. 真空の誘電率を eo として以下の (コンデンサー・導体の挿入・合成容量) (1) コンデンサーAの容量 CA を eo, S, d を用いて表せ. (2)導体板がない状態で,電圧 V の電池でコンデンサーA,Bを別々に充電し、十分時間が経った後,電 池を取り除いた. コンデンサーA に蓄えられた電荷 QAはいくらか. (3) コンデンサー B に極板と同形で厚さ2dの導体板を図1の位置に挿入した.このとき, コンデンサー Bの容量 CB を表す式を記せ. (4) コンデンサーA内の電位分布は下の極板からの距離をæとすると図2のように表される.コンデン サーB内の電位分布を図2中に示せ. (5) A,Bのコンデンサーの同じ極性どうしを接続すると電荷はどちらからどちらに移動するか. (5)の状態のまま十分時間が経ったとき,コンデンサーの電圧はいくらか. d Vo 4d 導体板 2 d d コンデンサーA コンデンサーB 図1 ( E V = = 805 Q GOS Q:CK 80 S · 4= 4d (2) Q=Co (3) 4d 905 Vo 4a V: @x2d S Q:CV 805 CK CB = 2d" +++5 x 2d 4d 図2 (5) AB ④ 正電荷 日負荷 (6) 同じ極性つまり並列につなぐ V= CA QB CB Qn'+QB'=2QA QA = V CA QB VCB V(CA+CB):2QA v ( 205 +2805): 22k 4d+48d ※QAQである V (145) .263 Vo 49 V = Vo 品 へいれつ こしは同じ!!