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化学 高校生

高校化学の熱化学方程式の分野です。この問題の答えは②になります。 解答には「(25℃における反応熱)−(5℃のC7H16(液)とO2を25℃まで温めるための熱量)−(25℃におけるC7H16の蒸発熱)」が利用できる熱量になると書いてあります。この方程式については理解で... 続きを読む

共通テスト 追試験 2023 112 問4 白金触媒式カイロは,図2に示すように、 液体のアルカンを燃料とし, 蒸発したアルカン 白金触媒表面上で酸素により酸化される反応 (酸化反応) の発熱を利用して暖をとる 器具である。この反応の反応エンタルピー(燃焼エンタルピー)を Q(kJ/mol)とし,直鎖 状のアルカンであるヘプタン CH6 (分子量100)を例にとると,熱化学方程式は次の式 (5) で表される。 -AM CyH16 (気) + 1102(気)7CO2(気) +8H2O (気) △H = QkJ (5) 空気取込み穴 ::: O2 白金触媒 (酸化反応が進行する) 子 蒸発 アルカン 白金触媒式カイロ 白金触媒式カイロの内部 0 図2 白金触媒式カイロの模式図 a アルカンの酸化反応に関する次の問い(a,b)に答えよ。 共通テスト 追試験 2023 113 態変化で出入りする熱量から求めたい。実際のカイロでは白金触媒は約 200℃になっているが,その温度での反応を考えなくてよい。 白金触媒式カイロを使用して暖をとるために利用できる熱量を、 式 (5) や状 気温5℃でカイロを使用し始め、生成物の温度が最終的に25℃になるとすると, 暖をとるために利用できる熱量は5℃のC,Hig (液)と2を25℃まで温めるた めの熱量, 25℃におけるC,H16 の蒸発熱, 25℃における反応エンタルピーから 計算できる。 5℃のC7H16 (液) 10.0g (0.100mol) と5℃の2から出発し、すべての C7H16 が反応して25℃のCO2 とH2O (気)が生成するとき、 利用できる熱量 は何か。最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし、 C7H16(液)とO2を5℃から25℃まで温めるために必要な熱量は, 1mol あたり それぞれ 4.44 kJ, 0.600 kJ とし, 25℃における CH16 の蒸発熱は36.6 kJ/mol とする。また,式 (5) で表される C-Hi (気)の反応エンタルピーQ は, 25℃において-4.50×10°kJ/mol とする。 10 kJ ※この問題では, 「熱化学方程式」が「エンタルピー変化を付した化学反応式」を 表すものとする。 ① 4.41 × 102 ④ 4.41 × 103 881 4.45 x 102 (5) 4.45 × 103 3 4.50 X 102 SAS 000.00 WOH For x st.2-0 *01 x 23.5- ea.- @ 01 × 80.8- *01 × 318- *01 × VS.8-

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化学 高校生

この問題の⑸の解き方を教えてください

1. 分子式 C5H10 で表される化合物 Aがある。 実験1~実験5を読み, 問いに答えよ。 H=1.0,C=12.0, 0=16.0, Br=80.0 〔実験 1] 化合物 A に水を付加させると,不斉炭素原子をもつ主生成物 B と不斉炭素原 子をもたない副生成物Cが得られた。 化合物 B, Cいずれも金属ナトリウムと反応し て水素を発生した。 〔実験2] 化合物 Aを臭素水に加えたところ, 臭素水の赤褐色が消えた。 [実験3] 化合物 Bをニクロム酸カリウムの希硫酸酸性溶液と反応させると,化合物 D が得られた。 化合物Dにヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて温めると,黄色 沈殿が生じた。 〔実験4] 化合物 Cをニクロム酸カリウムの希硫酸酸性溶液と反応させると,化合物 E が得られた。 化合物Eにヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて温めても黄色沈殿 は生じなかったが,フェーリング液を加えて加熱すると,赤色沈殿を生じた。 化合物 Eをさらにニクロム酸カリウムの希硫酸酸性溶液と反応させると,分子式 CH10O2で 表される化合物 F が生成した。 [実験 5] 化合物Cに濃硫酸を加え、170℃で加熱すると化合物 Aが得られた。一方, 化合物 B に濃硫酸を加え, 170℃で加熱すると,主生成物 Gとともに副生成物とし て化合物 A が得られた。 化合物Gは,化合物 Aと同じ分子量をもち,シス トランス 異性体は存在しなかった。 (1) 分子式が CH10 で表される化合物には,何種類の異性体が存在するか。ただし,環 状異性体およびシス トランス異性体を除く。 ]種類 (2)実験2について, 臭素 4.00 g と過不足なく反応する化合物 Aの質量[g] を求め、有 効数字3桁で答えよ。 [ ]g (3)以下の化合物 (ア)~ (カ) のうち, (i), (ii) のそれぞれにあてはまる化合物をすべて選 び記号で記せ。 ただし, 同じ化合物を二度選んでもよい。 (i) ヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて温めても,黄色沈殿を生じない化合物。 (ii) フェーリング液を加えて加熱すると, 赤色沈殿を生じる化合物。[ (ア) アセトン [ ] ] (イ) ホルムアルデヒド (ウ) アセトアルデヒド (エ) メタノール (オ) 2-プロパノール (カ) 2-ブタノール (4) 化合物Fの酸性についての記述として誤っているものを, 以下の (ア)~(エ) から一 つ選び、記号で記せ。 (ア) フェノールより強い。 (イ) 塩酸より弱い。 ( ) (ウ) 炭酸水より弱い。 (エ) ベンゼンスルホン酸より弱い。 (5) 化合物 A~G の構造式を簡略化して記せ。

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