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熱量に関する問題です。解答と解説をお願いします。
問 次の実験(A・B)に関する下の問い(a・b)に答えよ。 A 固体の水酸化ナトリウム0.20gを0.1mol/Lの塩酸100mlに溶かしたところ、 505Jの発熱があった。 B 固体の水酸化ナトリウム0.20gを水100mlに溶かしたところ、 225Jの発熱があった。 a 実験Aで発生した熱が溶液の温度上昇のみに使われたとすると、溶液の温度は何℃上昇するか。最も適当な数値を、次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし、実験の前後でこの溶液の体積は変化しないものとする。また、溶液1mlの温度を1℃上昇させるのに必要な熱量は4.18Jとする。 (1) 0.1 (2) 0.8 (3) 1.2 (4) 8.3 (5) 12.1 b 実験(A・B)の結果から求められる、次の熱化学方程式のQの値として最も適当な数値を、次の(1)~(6)のうちから一つ選べ。 HClaq + NaOHaq = NaClaq + H2O + Q[kJ] (1) -146 (2) -56 (3) -28 (4) 28 (5) 56 (6) 146 aの答えは(3)ではないかと思っていますが、どうでしょうか?よろしくお願い致します。
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- KURUMITO
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aについて 1mlの溶液の温度を1℃上昇させるのに4.18Jが必要なので100mlの溶液の温度を1℃上昇させるのに必要な熱量は 418Jになりますね。全体の発熱が505Jなので 505/418 = 1.21 ですから (3)が正解でしょう。 bについて Aの実験では固体の水酸化ナトリウム0.2gを使用しているので0.2/40 = 0.005molの水酸化ナトリウムを使用しています。これに対して加えた塩酸の量は0.1 * 100/1000で0.01molの塩酸を使用しています。中和に十分な塩酸を使用しています。 1 mol の水酸化ナトリウムの中和反応では 505 * 1/0.005 = 101 kJ の発熱となっています。 これらを式にすれば NaOHs + HClaq = NaClaq + 101 kJ Bの実験では同じく0.005 molの水酸化ナトリウムを水に溶解しています。 1 mol の水酸化ナトリウムでは 225/0.005 = 45 kJ の発熱となります。 これらの反応を式にすれば NaOHs + H2O = NaOHaq + 45 kJ 上記の2つの反応式から NaOHaq - H2O + 45kJ + HClaq = NaClaq + 101kJ NaOHaq + HClaq = NaClaq + H2O + 56kJ (5)が正解でしょう。
お礼
ご解答有難うございます。とてもよくわかりました。