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大学入試難問(物理解答&化学⑰熱化学方程式)

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 まずは、先週の物理(単振動)の解説からです。

今週の問題 数学(軌跡)

<問題>

 図のように、3個のばね定数kの等しいばねと2個の小球(質量m)を一直線につなぎ、水平で滑らかな台の上に置き、両端を固定した。静止の状態では、ばねは全て自然長であり、小球は図のような位置にある。静止の状態から、x=lにある小球をそこから右にaだけ、x=2lにある小球をそこから左にaだけずらして、同時に離したときの振動の周期を求めよ。

<ヒント>

2つの小球の位置をそれぞれx1、x2として運動方程式を立て、初期条件から求めて行こう。難しくはありますが、単振動の基本に沿って行えば、解けますよ。

<解答>


 図を描いて、おもりの位置からばねののび(縮み)を考えて、運動方程式を立てることができる。そして、初期条件を変位、速度の式に代入して係数を求める。この2つができれば、あとは簡単です。とは言っても、運動方程式を立てるのは、この問題は難しいですよね。では、化学です。熱化学方程式をやりましょう。

今週の問題 化学(熱化学方程式)

<問題>

以下の結合エネルギー、生成熱、昇華熱の値を利用して答よ。

結合 N≡N H―H N-H C-H
結合エネルギー〔kJ/mol〕 946 436 391 412

 

物質 プロパン C3H8(気) 黒鉛 C プロペン C3H6(気)
反応熱の種類と値〔kJ/mol〕 生成熱 105 昇華熱 717 生成熱 ー20

 

(1)アンモニア(気体)の生成熱を求めよ。

(2)C―C結合エネルギーを求めよ。

(3)C=C結合エネルギーを求めよ。

<ヒント>

(1)アンモニアの生成反応を書いて、求める生成熱をQ1とする。

表から、N2=2N-946kJ /molなどの式ができるので、それからQ1を求めよう。

もしくは、エネルギーの図(縦軸をエネルギー)を描いて、求めよう。

(2)エネルギーの図を描くと、分かると思います。

(3)(2)の結果を利用してください。

分子内の結合の数には注意して下さいね。


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