受験化学 23.熱化学3

今度は中和熱でやってみよう。

 

p.111-2

 

p.111-3

 

 

p.112-2

 

これは、先生が「2Dイメージマップ」とかいう訳の分からない名前を付けて、

中和熱のときにいつも書いてくる図だよ。

でもわかりやすいから、そのままこれを使うね。

 


】0.5mol(20g)のNaOHを1mol/LのHClaq1Lに加えると、何kJ発熱するか?

 

p.112-3

 

NaOHは0.5molなので、溶解熱は0.5×45=22.5kJ

HClは1molだがNaOHは0.5molしかないので、中和するのは0.5mol分だけ(HClは反応せずに0.5mol余る)。

よって中和熱は 0.5×56=28kJ

 全熱量は 22.5+28=50.5kJ

 

 

】1mol(40g)のNaOHを0.5mol/LのHClaq1Lに加えると、何kJ発熱するか?

 

p.113-2

 

 

NaOHは1molなので、溶解熱は45kJ

NaOHは1molだがHClは0.5molしかないので、中和するのは0.5mol分だけ(NaOHが0.5mol)余る。

よって中和熱は 0.5×56=28kJ

全熱量は 45+28=73kJ

 

 

】0.5mol/LのNaOHaq 1Lと1mol/LのHClaq 0.2Lを合わせると、何kJ発熱するか?

 

すでにNaOHaqの状態なので中和熱のみということに注意!

p.113-3

 

NaOHとHClのmol数を考える。

mol=C(濃度)×V(体積) なので 

NaOHは 0.5×1=0.5mol

HClは 1×0.2=0.2mol

ということは0.2 mol分しか中和できないので

発熱量は 0.2×56=11.2kJ

 

 

加温する問題

Q = mcΔT

p.114-2

 

教科書や参考書には、kJやkgじゃなくてJやgで書いてることが多いけど、

絶対にkJで考えた方が速いんだって。

4.2は水の比熱で1gの水を1K上昇させるのに必要な熱量のことね。

 


】水100gを10℃から30℃にあげるとき、熱量は何kJ必要か?ただし、水の比熱を4.2kJ/K・kgとする。

 

p.114-3

 

 

】0.5molの固体のNaOHを1mol/LのHClaq1Lに加えると、何℃発熱するか?また、今20℃だとすると、何℃になるか?

 

まず熱量を考える

NaOHの溶解熱は0.5mol×45=22.5kJ

HClは1molだがNaOHは0.5molなので

中和熱は0.5×56=28kJ

全熱量は 22.5+28=50.5kJ

 

次に質量を考える

p.115-2

NaOH0.5molなので40×0.520g=0.02kg

HClaqは1mol/L程度の水溶液なので水と同じと考えて 1L=1kg

Q = 4.2wΔTより

 50.5kJ=4.2×(0.02+1kg) ×ΔT

 ΔT=11.8℃

今20℃だとすると

20+11.8=31.8℃になっている。

 

みくるMEMO

何℃上昇するか、っていう問題と何℃になるかっていう問題の2パターンあるから気をつけること

 

みくるひとこと

密度が特に与えられていないときは、水の密度で考えればいいんだって。

 

 

溶解熱のグラフの問題

 

p.116-2

 

グラフから、自分でΔTを読み取らないといけないときは、グラフを外挿して自分で求めないといけないんだって

 

 

】10℃の水960gにNaOHを40g加えて完全に溶かすと、右のグラフのように変化を示した。発生した熱量は何kJか?

p.117-2

グラフよりΔTは

30−10=20

Q=4.2wΔTより

Q=4.2×(0.96+0.04)×20

Q=84kJ

 

みくるひとこと

  上昇したときの温度を出すときは交点を真横に読んでね。

 

 

燃焼による加温の問題

 

】2molのCH4を燃焼させて、30Lの水を沸かすと何℃上がるか?

CH4+2O2=CO2+2H2O+890kJ

 

p.118-2


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