物理
薬剤師国家試験 第99回 問92
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1× 105N/m2、107°Cで水素 1.0molと酸素 0.50molを反応させ、水(気体) を合成した。この反応に伴い 243kJの熱が発生した。水素と酸素はすべて反応し、 温度及び圧力は一定であった。この反応に伴う内部エネルギー変化(kJ)に最も 近いのはどれか。1つ選べ。ただし、気体定数 R = 8.31(J mol−1K−1)とする。
正解と解説
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正解 2
−240
気体反応H2+0.5O2→H2O(気)では気体分子数がΔn=1−1.5=−0.5molだけ減少するため、内部エネルギー変化ΔUはΔU=ΔH−ΔnRTで求められる。107℃(380K)としてΔU=−243−(−0.5×8.31×380/1000)≈−241kJとなり、最も近い値は−240kJである。