乙4 物理化学の計算問題を
優しく解説(全23問)
ある気体の気圧での体積Vを求める
公式「体積 = (分子量mol ÷ 気圧) x 0.0821 x (温度+273)」
公式に割り当てる
体積はまだ分からないのでVとし、
分子量は「3mol」、気圧は「3気圧」、温度は「20℃」
V = (3 ÷ 3) x 0.0821 x (20 + 273)
V = 1 x 0.0821 x 293
V = 0.0821 x 293 ← (821 x 293) = 240553 と計算して
小数点を後から4つ目の間に入れればいい。
V = 24.0553
24ℓが正解。
問12、3気圧で20℃のプロパン3molの体積はいくらか。
●問11と問12の公式は、通常は下の表の公式1を使用しますが
当HPの解説は「計算が苦手な人向けに用意した解説」としています。
この問題の正しい解き方は、
表の公式1を覚え、解いていく過程で右辺や左辺の値や符号をいじって、
表の公式2の形にして問題を解くのが通常の解き方です。
ですが、数学の基本である左辺右辺の移行を当日行うのは、
数学を忘れた大人には絶望的困難なので、
途中で公式2になるのであれば公式2から問題を解くべき事だとし、
当HPでは公式2で解く事が最も楽であるとして勧めています。
公式を覚えるのは大変で複雑な様ですが小学生の知識でも解けるのが
公式2です。
公式1、「PV = m(g) ÷ nRT」
公式2、「n ={m ÷(P x V)}x RT」
●下の公式を暗記する!(公式2を読みやすくしたもの)
分子量mol ={質量g ÷(気圧 x 体積㍑)} x 0.0821 x (温度+273)
問12の公式、ある気体の気圧での体積Vを求める
公式1、「PV = nRT」
公式2、「V = (n ÷ P) x RT」
●下の公式を暗記する!(公式2を読みやすくしたもの)
体積ℓ = (分子量mol ÷ 気圧) x 0.0821 x (温度+273)
問11の公式、ある気体の気圧と体積での分子量nを求める
温度をT、圧力をP、体積をV(リットル)、気体定数をR(0.0821)、質量をm(g)、
分子量をnとしています。暗記不要
優しく解説(全23問)目次
●問1、プロパン(C3H8)88gに含まれる炭素原子物質量[mol]として正しいものはどれか。
●問2、炭素3gを燃やすと二酸化炭素は何gできるか。
●問3、次の示性式で表される物質1molを完全燃焼させた場合必要な酸素量が最も多いものを選べ。
●問4、プロパン22gを完全燃焼させる場合消費する酸素量は?炭素を12、水素を1、酸素を6とする。
●問5、10℃のとき2,000Lのガソリンは20℃になると約何L増えるか。(体膨張率は0.00135とする)
●問6、炭素24g燃やす事で発生する二酸化炭素は何gか。
●問7、以下の熱化学方程式を用いC2H4の生成熱を求めよ。
●問8、水素(H2)、炭素(C)、プロパン(C3H8)の燃焼熱がそれぞれ286 kJ/mol、394 kJ/mol、2219 kJ/molである場合プロパンの生成熱を求めよ。
●問9、10℃の水200gに4,200Jの熱量を与えると何℃になるか。水の比熱は4.2J/(g・K)とする。
●問10、200gの水に10gの食塩を溶かした場合溶液の濃度は何%になるか。
●問11、ある気体が427℃1気圧のもとで2ℓの場合の質量が9.4g。この気体の分子量は幾らか。
●問12、3気圧で20℃のプロパン3molの体積はいくらか。
●問13、液体10gの温度を20℃→50℃まで上げるのに756Jの熱量を必要とした液体の比熱は何J/(g・K)か。
●問14、25℃の水 1000g を 45℃まで上昇させるために必要な熱量は何KJか。比熱を 4.2J/(g・℃)とする。
●問15、1000Lのガソリンが10℃から30℃になると体積は何L増加するか?
●問16、空気の中に窒素80%酸素20%を含む時、空気の見かけの分子量として正しいものはどれか。
●問17、50Lの容器の中に5kPaの酸素50Lと8kPaの窒素100Lを入れた気体全圧として正しいものはどれか?
●問18、0℃のある液体100gに12.6kJの熱量を与えると何度になるか。液体の比熱は2.1J/(g・K)とする。
●問19、80℃の銅500gを20℃の水に入れると全体の温度は25℃になった。流れ出た熱量は幾らか?
●問20、二酸化硫黄、酸素、三酸化硫黄が平衡を右に移動する組み合わせは、A〜Eのうちどれか。
●問21、水素H2が燃焼し水蒸気H2O(気)が発生する時の燃焼熱はどれか(気)気体(液)は液体の状態。
●問22、0℃1気圧にて22.4Lの一酸化炭素と酸素22.4Lを混合して完全燃焼させたとき反応した酸素の体積と反応後の気体の体積として正しいものはどれか。
●問23、0℃1気圧においてアセトン11.6gが完全燃焼するものと仮定した必要空気量として近いものはどれ。空気中に占める酸素の体積の割合は20%、原子量はH=1、C=12、O=16でありる。