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反応前の状態を「\(\rm{start}\)」,反応後の状態を「\(\rm{finish}\)」として表していきます. ①生成熱 \(\rm{start}\):単体,\(\rm{finish}\):化合物 \(\ 1\ \rm{mol}\) 例:\(\rm{CO_2}\)の生成熱 \(\rm{C(s)\ +\ O_2(g)\ =\ CO_2(g)\ +\ 394\ kJ}\) ②燃焼熱 \(\rm{start}\):物質 \(\ 1\ \rm{mol}\) ,\(\rm{finish}\):完全燃焼 例:\(\rm{C_2H_6(g)}\)の燃焼熱 \(\rm{C_2H_6(g)\ +\ O_2(g)\ =\ CO_2(g)\ +\ H_2O(l)\ +\ 1560\ kJ}\) ③中和熱 \(\rm{start}\):酸・塩基の溶液,\(\rm{finish}\): \(\rm{H_2O(l)\ 1\ mol}\) 例:\(\rm{HCl}\)と\(\rm{NaOH}\)の中和反応 \(\rm{HCl_{aq}\ +\ NaOH_{aq}\ =\ NaCl_{aq}\ +\ H_2O(l)\ +\ 56. 5\ kJ}\) ここで,ちょっとした豆知識ですが,一般的にどのような物質に対しても中和反応で生じる中和熱は,\(56\ \rm{kJ}\)ほどとなります! 乙種危険物取扱者(共通)の過去問と解説(化学・物理)|ふかラボ. ④溶解熱 \(\rm{NaOH(s)}\)などの物質をそのまま水に溶かしたときに生じる熱が溶解熱です. \(\rm{start}\):物質 \(\ 1\ \rm{mol}\) ,\(\rm{finish}\):溶媒和状態 例:\(\rm{NaOH}\)の溶解 \(\rm{NaOH(s)\ +\ aq\ =\ NaOH_{aq}\ +\ 44. 5\ kJ}\) \(\rm{aq}\)は水を表しています.また 溶解熱は正負いずれもあります ので,注意してください. ⑤水和熱 \(\rm{Na^+}\)などのイオンが水に溶けて水和されたときに生じる熱が水和熱です. \(\rm{start}\):イオン(\(g\)),\(\rm{finish}\):水和状態 例:\(\rm{Na^+}\)の水和 \(\rm{Na^+(g)\ +\ aq\ =\ Na^+_{\rm{aq}}\ +\ 404\ kJ}\) 【ポイント】 物質の状態を表す熱に関しては,\(1\)つにまとめて覚えてしまいましょう!
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2 理論空気量=理論酸素量/空気中のO 2 の割合の為、 →2/0. 2= 10 供給空気量=理論空気量×空気比 ※実際に燃焼に要した空気量 空気比=供給空気量/理論空気量 例)プロパン1㎥を空気30㎥で完全燃焼させた場合の空気比を計算 ※空気中の窒素と酸素の体積比は4:1とする プロパン:プロパン1㎥:C 3 H 8 +5O 2 →3CO 2 +4H 2 O 理論空気量=5㎥ 理論空気量=理論酸素量/空気中のO 2 割合 理論空気量=5/0. 2=25㎥空気比=供給空気量/理論空気量 空気比=30/25= 1. 2 過去問(計算問題) 解答 解答
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5mL)を引けば、反応に使われたO 2 の体積が求まるよね! それでは、導き出した2つの式を連立して計算すると… アセチレンの体積y=45/4≒ 11(mL) と求まる。 例題2「メタン/プロパンの混合気体の燃焼」 常温でメタンCH 4 とプロパンC 3 H 8 の混合気体1. 0Lに9. 0Lの酸素を混合して完全燃焼させたところ、メタンとプロパンは完全燃焼させたところ、メタンとプロパンは全て反応した。生成物をもとの温度に戻した時の体積は7. 4Lであった。はじめの混合気体中に含まれていたメタンとプロパンはそれぞれ何molか求めよ。 『東京女子大学 参考』 まず、問題文の意味を正確に理解しよう。 メタンCH 4 とプロパンC 3 H 8 の混合気体にO 2 を入れて加熱すると、CO 2 とH 2 Oが発生する。 CO 2 とH 2 OとO 2 の混合気体を冷却すると、水蒸気として存在していたH 2 Oが液体に変わる。従って、問題文に書いてある気体の体積である7. 4Lは「CO 2 とO 2 の体積の和」ということになる。(液体になっているH 2 Oはムシ!) それでは、反応式を使って計算していく。 CH 4 とC 3 H 8 の混合気体の体積は1. 0(L)と問題に書かれているので、CH 4 の体積をx(L)とすると、CH 4 の体積は1. 0-x(L)と表すことができる。また、それらをもとに係数比を見て他の物質の体積も上のようにxを使って表すことができる。 次に、最初に説明したように、最後に気体として残っているのは生成したCO 2 とO 2 の2つなので、これらの体積をxで表してやる。 繰り返すが、最後に残っている気体はCO 2 とO 2 なので、これらの体積を足せば7. 4Lになるはずである。 これを解いて… 関連:計算ドリル、作りました。 化学のグルメオリジナル計算問題集 「理論化学ドリルシリーズ」 を作成しました! モル計算や濃度計算、反応速度計算など入試頻出の計算問題を一通りマスターできるシリーズとなっています。詳細は 【公式】理論化学ドリルシリーズ にて! 著者プロフィール ・化学のグルメ運営代表 ・高校化学講師 ・薬剤師 ・デザイナー/イラストレーター 数百名の個別指導経験あり(過去生徒合格実績:東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など) 2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営 公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆 著者紹介詳細
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