Question

さな

なぜこの時水は液体なのですか？

第Ⅰ
章
物質の状態
Bに
定温
発展例題 2
気体の燃焼
問題 31
0.50molのメタン CH4 と 2.5molの酸素 O2 を, 5.0Lの容器に入れた。 容器内で電気火
花を飛ばしてメタンを完全燃焼させたのち, 容器の温度を17℃に保った。 容器内の全圧
は何 Pa になるか。ただし,生じた水の体積および水蒸気圧は無視できるものとする。
考え方
化学反応式を書き,反応後
の気体の全物質量を求める。
このとき,水は液体であり,
水蒸気圧は無視できるので,
水の物質量は考えない。
全圧は,気体の状態方程式
PV=nRTから求める。
解答
メタンの完全燃焼は次の化学反応式で表される。
→
CH4+2O2 CO2+2H2O
0.50 mol の CH4 がすべて反応し, CO2 が 0.50mol 生成する。 ま
た,O2は2.5mol-0.50mol×2=1.5mol残るので,燃焼後の混
合気体の全物質量は0.50mol +1.5mol=2.0mol となる。
したがって, 混合気体の全圧は,気体の状態方程式から,
P=
=
nRT 2.0mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×(273+17)K
5.0L
201=9.6×105 Pa