共通テスト追試 化学 2023年度 第2問 問2 鉛蓄電池の放電に関する計算問題 - 質問解決D.B.(データベース)

共通テスト追試 化学 2023年度 第2問 問2 鉛蓄電池の放電に関する計算問題

問題文全文(内容文):
自動車等に用いられる鉛蓄電池は、負極活物質に鉛$Pb$、
正極活物質に酸化鉛(IV)$PbO_{2+}$電解液として希硫酸を用いる。
鉛蓄電池の充電と放電における反応をまとめると次の式(1)で表され、電極の質量が変化するとともに硫酸$H_2SO_4$の濃度が変化する。

(1)$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4 ⇄ 2 PbSO_4 + 2H_2O$
【⇄上部:放電、下部:充電】

濃度 $3.00 mol/L$の硫酸$100mL$を用いた鉛蓄電池を外部回路に接続し、しば らく放電させ、硫酸の濃度が$2.00 mol/L$に低下した。
このとき、外部回路に流れた電気量は何$C$か。
最も適当な数値を次の①~⑥のうちから一つ選べ。
ただし、ファラデー定数は$9.65 \times 10^4C/mol$とし、電極で生じた電子はすべて外部回路を流れたものとする。
また、電極での反応による電解液の体積変化は無視できるものとする。
①$9.65 \times 10^2$
②$1.93 \times 10^2$
③$2.90 \times 10^2$
④$9.65 \times 10^3$
⑤$1.93 \times 10^4$
⑥$2.90 \times 10^4$
単元: #化学#化学理論#大学入試過去問(化学)#電池と電気分解#共通テスト#理科(高校生)
指導講師: ぺんぎん高校化学問題集
問題文全文(内容文):
自動車等に用いられる鉛蓄電池は、負極活物質に鉛$Pb$、
正極活物質に酸化鉛(IV)$PbO_{2+}$電解液として希硫酸を用いる。
鉛蓄電池の充電と放電における反応をまとめると次の式(1)で表され、電極の質量が変化するとともに硫酸$H_2SO_4$の濃度が変化する。

(1)$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4 ⇄ 2 PbSO_4 + 2H_2O$
【⇄上部:放電、下部:充電】

濃度 $3.00 mol/L$の硫酸$100mL$を用いた鉛蓄電池を外部回路に接続し、しば らく放電させ、硫酸の濃度が$2.00 mol/L$に低下した。
このとき、外部回路に流れた電気量は何$C$か。
最も適当な数値を次の①~⑥のうちから一つ選べ。
ただし、ファラデー定数は$9.65 \times 10^4C/mol$とし、電極で生じた電子はすべて外部回路を流れたものとする。
また、電極での反応による電解液の体積変化は無視できるものとする。
①$9.65 \times 10^2$
②$1.93 \times 10^2$
③$2.90 \times 10^2$
④$9.65 \times 10^3$
⑤$1.93 \times 10^4$
⑥$2.90 \times 10^4$
投稿日:2023.07.11

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下線の化合物$1mol$がすべて反応したとき、発生する気体が最も少ないものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。

①硫化鉄$FeS$に希硫酸を加える。
②塩素酸カリウム$KCIO_3$に、触媒である酸化マンガン(Ⅳ)を加えて加熱する。
③過酸化水素$H_2O_2$の水溶液を、触媒である酸化マンガン(Ⅳ)を加える。
④炭酸水素ナトリウム$NaHCO_3$に希塩酸を加える。
⑤亜硫酸ナトリウム$NaHSO_3$に希塩酸を加える。
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